(gv-setter, gv-synthetic-place, gv-delay-error): New funs/macros
[emacs.git] / doc / lispref / debugging.texi
blob47b24997551edbe5f0f055e13272693730c0cb1d
1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990-1994, 1998-1999, 2001-2015 Free Software
4 @c Foundation, Inc.
5 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
6 @node Debugging
7 @chapter Debugging Lisp Programs
8 @cindex debugging lisp programs
10   There are several ways to find and investigate problems in an Emacs
11 Lisp program.
13 @itemize @bullet
14 @item
15 If a problem occurs when you run the program, you can use the built-in
16 Emacs Lisp debugger to suspend the Lisp evaluator, and examine and/or
17 alter its internal state.
19 @item
20 You can use Edebug, a source-level debugger for Emacs Lisp.
22 @item
23 If a syntactic problem is preventing Lisp from even reading the
24 program, you can locate it using Lisp editing commands.
26 @item
27 You can look at the error and warning messages produced by the byte
28 compiler when it compiles the program.  @xref{Compiler Errors}.
30 @item
31 You can use the Testcover package to perform coverage testing on the
32 program.
34 @item
35 You can use the ERT package to write regression tests for the program.
36 @xref{Top,the ERT manual,, ert, ERT: Emacs Lisp Regression Testing}.
38 @item
39 You can profile the program to get hints about how to make it more efficient.
40 @end itemize
42   Other useful tools for debugging input and output problems are the
43 dribble file (@pxref{Terminal Input}) and the @code{open-termscript}
44 function (@pxref{Terminal Output}).
46 @menu
47 * Debugger::            A debugger for the Emacs Lisp evaluator.
48 * Edebug::              A source-level Emacs Lisp debugger.
49 * Syntax Errors::       How to find syntax errors.
50 * Test Coverage::       Ensuring you have tested all branches in your code.
51 * Profiling::           Measuring the resources that your code uses.
52 @end menu
54 @node Debugger
55 @section The Lisp Debugger
56 @cindex debugger for Emacs Lisp
57 @cindex Lisp debugger
58 @cindex break
60   The ordinary @dfn{Lisp debugger} provides the ability to suspend
61 evaluation of a form.  While evaluation is suspended (a state that is
62 commonly known as a @dfn{break}), you may examine the run time stack,
63 examine the values of local or global variables, or change those values.
64 Since a break is a recursive edit, all the usual editing facilities of
65 Emacs are available; you can even run programs that will enter the
66 debugger recursively.  @xref{Recursive Editing}.
68 @menu
69 * Error Debugging::       Entering the debugger when an error happens.
70 * Infinite Loops::        Stopping and debugging a program that doesn't exit.
71 * Function Debugging::    Entering it when a certain function is called.
72 * Explicit Debug::        Entering it at a certain point in the program.
73 * Using Debugger::        What the debugger does; what you see while in it.
74 * Debugger Commands::     Commands used while in the debugger.
75 * Invoking the Debugger:: How to call the function @code{debug}.
76 * Internals of Debugger:: Subroutines of the debugger, and global variables.
77 @end menu
79 @node Error Debugging
80 @subsection Entering the Debugger on an Error
81 @cindex error debugging
82 @cindex debugging errors
84   The most important time to enter the debugger is when a Lisp error
85 happens.  This allows you to investigate the immediate causes of the
86 error.
88   However, entry to the debugger is not a normal consequence of an
89 error.  Many commands signal Lisp errors when invoked inappropriately,
90 and during ordinary editing it would be very inconvenient to enter the
91 debugger each time this happens.  So if you want errors to enter the
92 debugger, set the variable @code{debug-on-error} to non-@code{nil}.
93 (The command @code{toggle-debug-on-error} provides an easy way to do
94 this.)
96 @defopt debug-on-error
97 This variable determines whether the debugger is called when an error
98 is signaled and not handled.  If @code{debug-on-error} is @code{t},
99 all kinds of errors call the debugger, except those listed in
100 @code{debug-ignored-errors} (see below).  If it is @code{nil}, none
101 call the debugger.
103 The value can also be a list of error conditions (@pxref{Signaling
104 Errors}).  Then the debugger is called only for error conditions in
105 this list (except those also listed in @code{debug-ignored-errors}).
106 For example, if you set @code{debug-on-error} to the list
107 @code{(void-variable)}, the debugger is only called for errors about a
108 variable that has no value.
110 Note that @code{eval-expression-debug-on-error} overrides this
111 variable in some cases; see below.
113 When this variable is non-@code{nil}, Emacs does not create an error
114 handler around process filter functions and sentinels.  Therefore,
115 errors in these functions also invoke the debugger.  @xref{Processes}.
116 @end defopt
118 @defopt debug-ignored-errors
119 This variable specifies errors which should not enter the debugger,
120 regardless of the value of @code{debug-on-error}.  Its value is a list
121 of error condition symbols and/or regular expressions.  If the error
122 has any of those condition symbols, or if the error message matches
123 any of the regular expressions, then that error does not enter the
124 debugger.
126 The normal value of this variable includes @code{user-error}, as well
127 as several errors that happen often during editing but rarely result
128 from bugs in Lisp programs.  However, ``rarely'' is not ``never''; if
129 your program fails with an error that matches this list, you may try
130 changing this list to debug the error.  The easiest way is usually to
131 set @code{debug-ignored-errors} to @code{nil}.
132 @end defopt
134 @defopt eval-expression-debug-on-error
135 If this variable has a non-@code{nil} value (the default), running the
136 command @code{eval-expression} causes @code{debug-on-error} to be
137 temporarily bound to to @code{t}.  @xref{Lisp Eval,, Evaluating
138 Emacs-Lisp Expressions, emacs, The GNU Emacs Manual}.
140 If @code{eval-expression-debug-on-error} is @code{nil}, then the value
141 of @code{debug-on-error} is not changed during @code{eval-expression}.
142 @end defopt
144 @defvar debug-on-signal
145 Normally, errors caught by @code{condition-case} never invoke the
146 debugger.  The @code{condition-case} gets a chance to handle the error
147 before the debugger gets a chance.
149 If you change @code{debug-on-signal} to a non-@code{nil} value, the
150 debugger gets the first chance at every error, regardless of the
151 presence of @code{condition-case}.  (To invoke the debugger, the error
152 must still fulfill the criteria specified by @code{debug-on-error} and
153 @code{debug-ignored-errors}.)
155 @strong{Warning:} Setting this variable to non-@code{nil} may have
156 annoying effects.  Various parts of Emacs catch errors in the normal
157 course of affairs, and you may not even realize that errors happen
158 there.  If you need to debug code wrapped in @code{condition-case},
159 consider using @code{condition-case-unless-debug} (@pxref{Handling
160 Errors}).
161 @end defvar
163 @defopt debug-on-event
164 If you set @code{debug-on-event} to a special event (@pxref{Special
165 Events}), Emacs will try to enter the debugger as soon as it receives
166 this event, bypassing @code{special-event-map}.  At present, the only
167 supported values correspond to the signals @code{SIGUSR1} and
168 @code{SIGUSR2} (this is the default).  This can be helpful when
169 @code{inhibit-quit} is set and Emacs is not otherwise responding.
170 @end defopt
172 @cindex message, finding what causes a particular message
173 @defvar debug-on-message
174 If you set @code{debug-on-message} to a regular expression,
175 Emacs will enter the debugger if it displays a matching message in the
176 echo area.  For example, this can be useful when trying to find the
177 cause of a particular message.
178 @end defvar
180   To debug an error that happens during loading of the init
181 file, use the option @samp{--debug-init}.  This binds
182 @code{debug-on-error} to @code{t} while loading the init file, and
183 bypasses the @code{condition-case} which normally catches errors in the
184 init file.
186 @node Infinite Loops
187 @subsection Debugging Infinite Loops
188 @cindex infinite loops
189 @cindex loops, infinite
190 @cindex quitting from infinite loop
191 @cindex stopping an infinite loop
193   When a program loops infinitely and fails to return, your first
194 problem is to stop the loop.  On most operating systems, you can do
195 this with @kbd{C-g}, which causes a @dfn{quit}.  @xref{Quitting}.
197   Ordinary quitting gives no information about why the program was
198 looping.  To get more information, you can set the variable
199 @code{debug-on-quit} to non-@code{nil}.  Once you have the debugger
200 running in the middle of the infinite loop, you can proceed from the
201 debugger using the stepping commands.  If you step through the entire
202 loop, you may get enough information to solve the problem.
204   Quitting with @kbd{C-g} is not considered an error, and
205 @code{debug-on-error} has no effect on the handling of @kbd{C-g}.
206 Likewise, @code{debug-on-quit} has no effect on errors.
208 @defopt debug-on-quit
209 This variable determines whether the debugger is called when
210 @code{quit} is signaled and not handled.  If @code{debug-on-quit} is
211 non-@code{nil}, then the debugger is called whenever you quit (that
212 is, type @kbd{C-g}).  If @code{debug-on-quit} is @code{nil} (the
213 default), then the debugger is not called when you quit.
214 @end defopt
216 @node Function Debugging
217 @subsection Entering the Debugger on a Function Call
218 @cindex function call debugging
219 @cindex debugging specific functions
221   To investigate a problem that happens in the middle of a program, one
222 useful technique is to enter the debugger whenever a certain function is
223 called.  You can do this to the function in which the problem occurs,
224 and then step through the function, or you can do this to a function
225 called shortly before the problem, step quickly over the call to that
226 function, and then step through its caller.
228 @deffn Command debug-on-entry function-name
229 This function requests @var{function-name} to invoke the debugger each
230 time it is called.
232 Any function or macro defined as Lisp code may be set to break on
233 entry, regardless of whether it is interpreted code or compiled code.
234 If the function is a command, it will enter the debugger when called
235 from Lisp and when called interactively (after the reading of the
236 arguments).  You can also set debug-on-entry for primitive functions
237 (i.e., those written in C) this way, but it only takes effect when the
238 primitive is called from Lisp code.  Debug-on-entry is not allowed for
239 special forms.
241 When @code{debug-on-entry} is called interactively, it prompts for
242 @var{function-name} in the minibuffer.  If the function is already set
243 up to invoke the debugger on entry, @code{debug-on-entry} does nothing.
244 @code{debug-on-entry} always returns @var{function-name}.
246 Here's an example to illustrate use of this function:
248 @example
249 @group
250 (defun fact (n)
251   (if (zerop n) 1
252       (* n (fact (1- n)))))
253      @result{} fact
254 @end group
255 @group
256 (debug-on-entry 'fact)
257      @result{} fact
258 @end group
259 @group
260 (fact 3)
261 @end group
263 @group
264 ------ Buffer: *Backtrace* ------
265 Debugger entered--entering a function:
266 * fact(3)
267   eval((fact 3))
268   eval-last-sexp-1(nil)
269   eval-last-sexp(nil)
270   call-interactively(eval-last-sexp)
271 ------ Buffer: *Backtrace* ------
272 @end group
274 @end example
275 @end deffn
277 @deffn Command cancel-debug-on-entry &optional function-name
278 This function undoes the effect of @code{debug-on-entry} on
279 @var{function-name}.  When called interactively, it prompts for
280 @var{function-name} in the minibuffer.  If @var{function-name} is
281 omitted or @code{nil}, it cancels break-on-entry for all functions.
282 Calling @code{cancel-debug-on-entry} does nothing to a function which is
283 not currently set up to break on entry.
284 @end deffn
286 @node Explicit Debug
287 @subsection Explicit Entry to the Debugger
288 @cindex debugger, explicit entry
289 @cindex force entry to debugger
291   You can cause the debugger to be called at a certain point in your
292 program by writing the expression @code{(debug)} at that point.  To do
293 this, visit the source file, insert the text @samp{(debug)} at the
294 proper place, and type @kbd{C-M-x} (@code{eval-defun}, a Lisp mode key
295 binding).  @strong{Warning:} if you do this for temporary debugging
296 purposes, be sure to undo this insertion before you save the file!
298   The place where you insert @samp{(debug)} must be a place where an
299 additional form can be evaluated and its value ignored.  (If the value
300 of @code{(debug)} isn't ignored, it will alter the execution of the
301 program!)  The most common suitable places are inside a @code{progn} or
302 an implicit @code{progn} (@pxref{Sequencing}).
304   If you don't know exactly where in the source code you want to put
305 the debug statement, but you want to display a backtrace when a
306 certain message is displayed, you can set @code{debug-on-message} to a
307 regular expression matching the desired message.
309 @node Using Debugger
310 @subsection Using the Debugger
312   When the debugger is entered, it displays the previously selected
313 buffer in one window and a buffer named @file{*Backtrace*} in another
314 window.  The backtrace buffer contains one line for each level of Lisp
315 function execution currently going on.  At the beginning of this buffer
316 is a message describing the reason that the debugger was invoked (such
317 as the error message and associated data, if it was invoked due to an
318 error).
320 @vindex debugger-bury-or-kill
321   The backtrace buffer is read-only and uses a special major mode,
322 Debugger mode, in which letters are defined as debugger commands.  The
323 usual Emacs editing commands are available; thus, you can switch windows
324 to examine the buffer that was being edited at the time of the error,
325 switch buffers, visit files, or do any other sort of editing.  However,
326 the debugger is a recursive editing level (@pxref{Recursive Editing})
327 and it is wise to go back to the backtrace buffer and exit the debugger
328 (with the @kbd{q} command) when you are finished with it.  Exiting
329 the debugger gets out of the recursive edit and buries the backtrace
330 buffer.  (You can customize what the @kbd{q} command does with the
331 backtrace buffer by setting the variable @code{debugger-bury-or-kill}.
332 For example, set it to @code{kill} if you prefer to kill the buffer
333 rather than bury it.  Consult the variable's documentation for more
334 possibilities.)
336   When the debugger has been entered, the @code{debug-on-error}
337 variable is temporarily set according to
338 @code{eval-expression-debug-on-error}.  If the latter variable is
339 non-@code{nil}, @code{debug-on-error} will temporarily be set to
340 @code{t}.  This means that any further errors that occur while doing a
341 debugging session will (by default) trigger another backtrace.  If
342 this is not what you want, you can either set
343 @code{eval-expression-debug-on-error} to @code{nil}, or set
344 @code{debug-on-error} to @code{nil} in @code{debugger-mode-hook}.
346 @cindex current stack frame
347   The backtrace buffer shows you the functions that are executing and
348 their argument values.  It also allows you to specify a stack frame by
349 moving point to the line describing that frame.  (A stack frame is the
350 place where the Lisp interpreter records information about a particular
351 invocation of a function.)  The frame whose line point is on is
352 considered the @dfn{current frame}.  Some of the debugger commands
353 operate on the current frame.  If a line starts with a star, that means
354 that exiting that frame will call the debugger again.  This is useful
355 for examining the return value of a function.
357   If a function name is underlined, that means the debugger knows
358 where its source code is located.  You can click with the mouse on
359 that name, or move to it and type @key{RET}, to visit the source code.
361   The debugger itself must be run byte-compiled, since it makes
362 assumptions about how many stack frames are used for the debugger
363 itself.  These assumptions are false if the debugger is running
364 interpreted.
366 @node Debugger Commands
367 @subsection Debugger Commands
368 @cindex debugger command list
370   The debugger buffer (in Debugger mode) provides special commands in
371 addition to the usual Emacs commands.  The most important use of
372 debugger commands is for stepping through code, so that you can see
373 how control flows.  The debugger can step through the control
374 structures of an interpreted function, but cannot do so in a
375 byte-compiled function.  If you would like to step through a
376 byte-compiled function, replace it with an interpreted definition of
377 the same function.  (To do this, visit the source for the function and
378 type @kbd{C-M-x} on its definition.)  You cannot use the Lisp debugger
379 to step through a primitive function.
381 @c FIXME: Add @findex for the following commands?  --xfq
382   Here is a list of Debugger mode commands:
384 @table @kbd
385 @item c
386 Exit the debugger and continue execution.  This resumes execution of
387 the program as if the debugger had never been entered (aside from any
388 side-effects that you caused by changing variable values or data
389 structures while inside the debugger).
391 @item d
392 Continue execution, but enter the debugger the next time any Lisp
393 function is called.  This allows you to step through the
394 subexpressions of an expression, seeing what values the subexpressions
395 compute, and what else they do.
397 The stack frame made for the function call which enters the debugger in
398 this way will be flagged automatically so that the debugger will be
399 called again when the frame is exited.  You can use the @kbd{u} command
400 to cancel this flag.
402 @item b
403 Flag the current frame so that the debugger will be entered when the
404 frame is exited.  Frames flagged in this way are marked with stars
405 in the backtrace buffer.
407 @item u
408 Don't enter the debugger when the current frame is exited.  This
409 cancels a @kbd{b} command on that frame.  The visible effect is to
410 remove the star from the line in the backtrace buffer.
412 @item j
413 Flag the current frame like @kbd{b}.  Then continue execution like
414 @kbd{c}, but temporarily disable break-on-entry for all functions that
415 are set up to do so by @code{debug-on-entry}.
417 @item e
418 Read a Lisp expression in the minibuffer, evaluate it (with the
419 relevant lexical environment, if applicable), and print the
420 value in the echo area.  The debugger alters certain important
421 variables, and the current buffer, as part of its operation; @kbd{e}
422 temporarily restores their values from outside the debugger, so you can
423 examine and change them.  This makes the debugger more transparent.  By
424 contrast, @kbd{M-:} does nothing special in the debugger; it shows you
425 the variable values within the debugger.
427 @item R
428 Like @kbd{e}, but also save the result of evaluation in the
429 buffer @file{*Debugger-record*}.
431 @item q
432 Terminate the program being debugged; return to top-level Emacs
433 command execution.
435 If the debugger was entered due to a @kbd{C-g} but you really want
436 to quit, and not debug, use the @kbd{q} command.
438 @item r
439 Return a value from the debugger.  The value is computed by reading an
440 expression with the minibuffer and evaluating it.
442 The @kbd{r} command is useful when the debugger was invoked due to exit
443 from a Lisp call frame (as requested with @kbd{b} or by entering the
444 frame with @kbd{d}); then the value specified in the @kbd{r} command is
445 used as the value of that frame.  It is also useful if you call
446 @code{debug} and use its return value.  Otherwise, @kbd{r} has the same
447 effect as @kbd{c}, and the specified return value does not matter.
449 You can't use @kbd{r} when the debugger was entered due to an error.
451 @item l
452 Display a list of functions that will invoke the debugger when called.
453 This is a list of functions that are set to break on entry by means of
454 @code{debug-on-entry}.
456 @item v
457 Toggle the display of local variables of the current stack frame.
458 @end table
460 @node Invoking the Debugger
461 @subsection Invoking the Debugger
462 @cindex invoking lisp debugger
464   Here we describe in full detail the function @code{debug} that is used
465 to invoke the debugger.
467 @deffn Command debug &rest debugger-args
468 This function enters the debugger.  It switches buffers to a buffer
469 named @file{*Backtrace*} (or @file{*Backtrace*<2>} if it is the second
470 recursive entry to the debugger, etc.), and fills it with information
471 about the stack of Lisp function calls.  It then enters a recursive
472 edit, showing the backtrace buffer in Debugger mode.
474 The Debugger mode @kbd{c}, @kbd{d}, @kbd{j}, and @kbd{r} commands exit
475 the recursive edit; then @code{debug} switches back to the previous
476 buffer and returns to whatever called @code{debug}.  This is the only
477 way the function @code{debug} can return to its caller.
479 The use of the @var{debugger-args} is that @code{debug} displays the
480 rest of its arguments at the top of the @file{*Backtrace*} buffer, so
481 that the user can see them.  Except as described below, this is the
482 @emph{only} way these arguments are used.
484 However, certain values for first argument to @code{debug} have a
485 special significance.  (Normally, these values are used only by the
486 internals of Emacs, and not by programmers calling @code{debug}.)  Here
487 is a table of these special values:
489 @table @code
490 @item lambda
491 @cindex @code{lambda} in debug
492 A first argument of @code{lambda} means @code{debug} was called
493 because of entry to a function when @code{debug-on-next-call} was
494 non-@code{nil}.  The debugger displays @samp{Debugger
495 entered--entering a function:} as a line of text at the top of the
496 buffer.
498 @item debug
499 @code{debug} as first argument means @code{debug} was called because
500 of entry to a function that was set to debug on entry.  The debugger
501 displays the string @samp{Debugger entered--entering a function:},
502 just as in the @code{lambda} case.  It also marks the stack frame for
503 that function so that it will invoke the debugger when exited.
505 @item t
506 When the first argument is @code{t}, this indicates a call to
507 @code{debug} due to evaluation of a function call form when
508 @code{debug-on-next-call} is non-@code{nil}.  The debugger displays
509 @samp{Debugger entered--beginning evaluation of function call form:}
510 as the top line in the buffer.
512 @item exit
513 When the first argument is @code{exit}, it indicates the exit of a
514 stack frame previously marked to invoke the debugger on exit.  The
515 second argument given to @code{debug} in this case is the value being
516 returned from the frame.  The debugger displays @samp{Debugger
517 entered--returning value:} in the top line of the buffer, followed by
518 the value being returned.
520 @item error
521 @cindex @code{error} in debug
522 When the first argument is @code{error}, the debugger indicates that
523 it is being entered because an error or @code{quit} was signaled and
524 not handled, by displaying @samp{Debugger entered--Lisp error:}
525 followed by the error signaled and any arguments to @code{signal}.
526 For example,
528 @example
529 @group
530 (let ((debug-on-error t))
531   (/ 1 0))
532 @end group
534 @group
535 ------ Buffer: *Backtrace* ------
536 Debugger entered--Lisp error: (arith-error)
537   /(1 0)
539 ------ Buffer: *Backtrace* ------
540 @end group
541 @end example
543 If an error was signaled, presumably the variable
544 @code{debug-on-error} is non-@code{nil}.  If @code{quit} was signaled,
545 then presumably the variable @code{debug-on-quit} is non-@code{nil}.
547 @item nil
548 Use @code{nil} as the first of the @var{debugger-args} when you want
549 to enter the debugger explicitly.  The rest of the @var{debugger-args}
550 are printed on the top line of the buffer.  You can use this feature to
551 display messages---for example, to remind yourself of the conditions
552 under which @code{debug} is called.
553 @end table
554 @end deffn
556 @node Internals of Debugger
557 @subsection Internals of the Debugger
559   This section describes functions and variables used internally by the
560 debugger.
562 @defvar debugger
563 The value of this variable is the function to call to invoke the
564 debugger.  Its value must be a function of any number of arguments, or,
565 more typically, the name of a function.  This function should invoke
566 some kind of debugger.  The default value of the variable is
567 @code{debug}.
569 The first argument that Lisp hands to the function indicates why it
570 was called.  The convention for arguments is detailed in the description
571 of @code{debug} (@pxref{Invoking the Debugger}).
572 @end defvar
574 @deffn Command backtrace
575 @cindex run time stack
576 @cindex call stack
577 This function prints a trace of Lisp function calls currently active.
578 This is the function used by @code{debug} to fill up the
579 @file{*Backtrace*} buffer.  It is written in C, since it must have access
580 to the stack to determine which function calls are active.  The return
581 value is always @code{nil}.
583 In the following example, a Lisp expression calls @code{backtrace}
584 explicitly.  This prints the backtrace to the stream
585 @code{standard-output}, which, in this case, is the buffer
586 @samp{backtrace-output}.
588 Each line of the backtrace represents one function call.  The line shows
589 the values of the function's arguments if they are all known; if they
590 are still being computed, the line says so.  The arguments of special
591 forms are elided.
593 @smallexample
594 @group
595 (with-output-to-temp-buffer "backtrace-output"
596   (let ((var 1))
597     (save-excursion
598       (setq var (eval '(progn
599                          (1+ var)
600                          (list 'testing (backtrace))))))))
602      @result{} (testing nil)
603 @end group
605 @group
606 ----------- Buffer: backtrace-output ------------
607   backtrace()
608   (list ...computing arguments...)
609 @end group
610   (progn ...)
611   eval((progn (1+ var) (list (quote testing) (backtrace))))
612   (setq ...)
613   (save-excursion ...)
614   (let ...)
615   (with-output-to-temp-buffer ...)
616   eval((with-output-to-temp-buffer ...))
617   eval-last-sexp-1(nil)
618 @group
619   eval-last-sexp(nil)
620   call-interactively(eval-last-sexp)
621 ----------- Buffer: backtrace-output ------------
622 @end group
623 @end smallexample
624 @end deffn
626 @defvar debug-on-next-call
627 @cindex @code{eval}, and debugging
628 @cindex @code{apply}, and debugging
629 @cindex @code{funcall}, and debugging
630 If this variable is non-@code{nil}, it says to call the debugger before
631 the next @code{eval}, @code{apply} or @code{funcall}.  Entering the
632 debugger sets @code{debug-on-next-call} to @code{nil}.
634 The @kbd{d} command in the debugger works by setting this variable.
635 @end defvar
637 @defun backtrace-debug level flag
638 This function sets the debug-on-exit flag of the stack frame @var{level}
639 levels down the stack, giving it the value @var{flag}.  If @var{flag} is
640 non-@code{nil}, this will cause the debugger to be entered when that
641 frame later exits.  Even a nonlocal exit through that frame will enter
642 the debugger.
644 This function is used only by the debugger.
645 @end defun
647 @defvar command-debug-status
648 This variable records the debugging status of the current interactive
649 command.  Each time a command is called interactively, this variable is
650 bound to @code{nil}.  The debugger can set this variable to leave
651 information for future debugger invocations during the same command
652 invocation.
654 The advantage of using this variable rather than an ordinary global
655 variable is that the data will never carry over to a subsequent command
656 invocation.
657 @end defvar
659 @defun backtrace-frame frame-number
660 The function @code{backtrace-frame} is intended for use in Lisp
661 debuggers.  It returns information about what computation is happening
662 in the stack frame @var{frame-number} levels down.
664 If that frame has not evaluated the arguments yet, or is a special
665 form, the value is @code{(nil @var{function} @var{arg-forms}@dots{})}.
667 If that frame has evaluated its arguments and called its function
668 already, the return value is @code{(t @var{function}
669 @var{arg-values}@dots{})}.
671 In the return value, @var{function} is whatever was supplied as the
672 @sc{car} of the evaluated list, or a @code{lambda} expression in the
673 case of a macro call.  If the function has a @code{&rest} argument, that
674 is represented as the tail of the list @var{arg-values}.
676 If @var{frame-number} is out of range, @code{backtrace-frame} returns
677 @code{nil}.
678 @end defun
680 @include edebug.texi
682 @node Syntax Errors
683 @section Debugging Invalid Lisp Syntax
684 @cindex debugging invalid Lisp syntax
686   The Lisp reader reports invalid syntax, but cannot say where the real
687 problem is.  For example, the error ``End of file during parsing'' in
688 evaluating an expression indicates an excess of open parentheses (or
689 square brackets).  The reader detects this imbalance at the end of the
690 file, but it cannot figure out where the close parenthesis should have
691 been.  Likewise, ``Invalid read syntax: ")"'' indicates an excess close
692 parenthesis or missing open parenthesis, but does not say where the
693 missing parenthesis belongs.  How, then, to find what to change?
695   If the problem is not simply an imbalance of parentheses, a useful
696 technique is to try @kbd{C-M-e} at the beginning of each defun, and see
697 if it goes to the place where that defun appears to end.  If it does
698 not, there is a problem in that defun.
700 @cindex unbalanced parentheses
701 @cindex parenthesis mismatch, debugging
702   However, unmatched parentheses are the most common syntax errors in
703 Lisp, and we can give further advice for those cases.  (In addition,
704 just moving point through the code with Show Paren mode enabled might
705 find the mismatch.)
707 @menu
708 * Excess Open::     How to find a spurious open paren or missing close.
709 * Excess Close::    How to find a spurious close paren or missing open.
710 @end menu
712 @node Excess Open
713 @subsection Excess Open Parentheses
714 @cindex excess open parentheses
716   The first step is to find the defun that is unbalanced.  If there is
717 an excess open parenthesis, the way to do this is to go to the end of
718 the file and type @kbd{C-u C-M-u}.  This will move you to the
719 beginning of the first defun that is unbalanced.
721   The next step is to determine precisely what is wrong.  There is no
722 way to be sure of this except by studying the program, but often the
723 existing indentation is a clue to where the parentheses should have
724 been.  The easiest way to use this clue is to reindent with @kbd{C-M-q}
725 and see what moves.  @strong{But don't do this yet!}  Keep reading,
726 first.
728   Before you do this, make sure the defun has enough close parentheses.
729 Otherwise, @kbd{C-M-q} will get an error, or will reindent all the rest
730 of the file until the end.  So move to the end of the defun and insert a
731 close parenthesis there.  Don't use @kbd{C-M-e} to move there, since
732 that too will fail to work until the defun is balanced.
734   Now you can go to the beginning of the defun and type @kbd{C-M-q}.
735 Usually all the lines from a certain point to the end of the function
736 will shift to the right.  There is probably a missing close parenthesis,
737 or a superfluous open parenthesis, near that point.  (However, don't
738 assume this is true; study the code to make sure.)  Once you have found
739 the discrepancy, undo the @kbd{C-M-q} with @kbd{C-_}, since the old
740 indentation is probably appropriate to the intended parentheses.
742   After you think you have fixed the problem, use @kbd{C-M-q} again.  If
743 the old indentation actually fit the intended nesting of parentheses,
744 and you have put back those parentheses, @kbd{C-M-q} should not change
745 anything.
747 @node Excess Close
748 @subsection Excess Close Parentheses
749 @cindex excess close parentheses
751   To deal with an excess close parenthesis, first go to the beginning
752 of the file, then type @kbd{C-u -1 C-M-u} to find the end of the first
753 unbalanced defun.
755   Then find the actual matching close parenthesis by typing @kbd{C-M-f}
756 at the beginning of that defun.  This will leave you somewhere short of
757 the place where the defun ought to end.  It is possible that you will
758 find a spurious close parenthesis in that vicinity.
760   If you don't see a problem at that point, the next thing to do is to
761 type @kbd{C-M-q} at the beginning of the defun.  A range of lines will
762 probably shift left; if so, the missing open parenthesis or spurious
763 close parenthesis is probably near the first of those lines.  (However,
764 don't assume this is true; study the code to make sure.)  Once you have
765 found the discrepancy, undo the @kbd{C-M-q} with @kbd{C-_}, since the
766 old indentation is probably appropriate to the intended parentheses.
768   After you think you have fixed the problem, use @kbd{C-M-q} again.  If
769 the old indentation actually fits the intended nesting of parentheses,
770 and you have put back those parentheses, @kbd{C-M-q} should not change
771 anything.
773 @node Test Coverage
774 @section Test Coverage
775 @cindex coverage testing
777 @findex testcover-start
778 @findex testcover-mark-all
779 @findex testcover-next-mark
780   You can do coverage testing for a file of Lisp code by loading the
781 @code{testcover} library and using the command @kbd{M-x
782 testcover-start @key{RET} @var{file} @key{RET}} to instrument the
783 code.  Then test your code by calling it one or more times.  Then use
784 the command @kbd{M-x testcover-mark-all} to display colored highlights
785 on the code to show where coverage is insufficient.  The command
786 @kbd{M-x testcover-next-mark} will move point forward to the next
787 highlighted spot.
789   Normally, a red highlight indicates the form was never completely
790 evaluated; a brown highlight means it always evaluated to the same
791 value (meaning there has been little testing of what is done with the
792 result).  However, the red highlight is skipped for forms that can't
793 possibly complete their evaluation, such as @code{error}.  The brown
794 highlight is skipped for forms that are expected to always evaluate to
795 the same value, such as @code{(setq x 14)}.
797   For difficult cases, you can add do-nothing macros to your code to
798 give advice to the test coverage tool.
800 @defmac 1value form
801 Evaluate @var{form} and return its value, but inform coverage testing
802 that @var{form}'s value should always be the same.
803 @end defmac
805 @defmac noreturn form
806 Evaluate @var{form}, informing coverage testing that @var{form} should
807 never return.  If it ever does return, you get a run-time error.
808 @end defmac
810   Edebug also has a coverage testing feature (@pxref{Coverage
811 Testing}).  These features partly duplicate each other, and it would
812 be cleaner to combine them.
815 @node Profiling
816 @section Profiling
817 @cindex profiling
818 @cindex profile
819 @cindex measuring resource usage
820 @cindex memory usage
822 If your program is working correctly, but you want to make it run more
823 quickly or efficiently, the first thing to do is @dfn{profile} your
824 code so that you know how it is using resources.  If you find that one
825 particular function is responsible for a significant portion of the
826 runtime, you can start looking for ways to optimize that piece.
828 Emacs has built-in support for this.  To begin profiling, type
829 @kbd{M-x profiler-start}.  You can choose to profile by processor
830 usage, memory usage, or both.  After doing some work, type
831 @kbd{M-x profiler-report} to display a summary buffer for each
832 resource that you chose to profile.  The names of the report buffers
833 include the times at which the reports were generated, so you can
834 generate another report later on without erasing previous results.
835 When you have finished profiling, type @kbd{M-x profiler-stop} (there
836 is a small overhead associated with profiling).
838 The profiler report buffer shows, on each line, a function that was
839 called, followed by how much resource (processor or memory) it used in
840 absolute and percentage times since profiling started.  If a given
841 line has a @samp{+} symbol at the left-hand side, you can expand that
842 line by typing @key{RET}, in order to see the function(s) called by
843 the higher-level function.  Pressing @key{RET} again will collapse
844 back to the original state.
846 Press @kbd{j} or @kbd{mouse-2} to jump to the definition of a function.
847 Press @kbd{d} to view a function's documentation.
848 You can save a profile to a file using @kbd{C-x C-w}.
849 You can compare two profiles using @kbd{=}.
851 @c FIXME reversed calltree?
853 @cindex @file{elp.el}
854 @cindex timing programs
855 The @file{elp} library offers an alternative approach.  See the file
856 @file{elp.el} for instructions.
858 @cindex @file{benchmark.el}
859 @cindex benchmarking
860 You can check the speed of individual Emacs Lisp forms using the
861 @file{benchmark} library.  See the functions @code{benchmark-run} and
862 @code{benchmark-run-compiled} in @file{benchmark.el}.
864 @c Not worth putting in the printed manual.
865 @ifnottex
866 @cindex --enable-profiling option of configure
867 To profile Emacs at the level of its C code, you can build it using the
868 @option{--enable-profiling} option of @command{configure}.  When Emacs
869 exits, it generates a file @file{gmon.out} that you can examine using
870 the @command{gprof} utility.  This feature is mainly useful for
871 debugging Emacs.  It actually stops the Lisp-level @kbd{M-x
872 profiler-@dots{}} commands described above from working.
873 @end ifnottex