Merge branch 'master' into comment-cache
[emacs.git] / doc / lispref / functions.texi
blob81e3eee10cf6f9507de6bba75315f33f8f985c01
1 @c -*- mode: texinfo; coding: utf-8 -*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990-1995, 1998-1999, 2001-2017 Free Software
4 @c Foundation, Inc.
5 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
6 @node Functions
7 @chapter Functions
9   A Lisp program is composed mainly of Lisp functions.  This chapter
10 explains what functions are, how they accept arguments, and how to
11 define them.
13 @menu
14 * What Is a Function::          Lisp functions vs. primitives; terminology.
15 * Lambda Expressions::          How functions are expressed as Lisp objects.
16 * Function Names::              A symbol can serve as the name of a function.
17 * Defining Functions::          Lisp expressions for defining functions.
18 * Calling Functions::           How to use an existing function.
19 * Mapping Functions::           Applying a function to each element of a list, etc.
20 * Anonymous Functions::         Lambda expressions are functions with no names.
21 * Generic Functions::           Polymorphism, Emacs-style.
22 * Function Cells::              Accessing or setting the function definition
23                             of a symbol.
24 * Closures::                    Functions that enclose a lexical environment.
25 * Advising Functions::          Adding to the definition of a function.
26 * Obsolete Functions::          Declaring functions obsolete.
27 * Inline Functions::            Functions that the compiler will expand inline.
28 * Declare Form::                Adding additional information about a function.
29 * Declaring Functions::         Telling the compiler that a function is defined.
30 * Function Safety::             Determining whether a function is safe to call.
31 * Related Topics::              Cross-references to specific Lisp primitives
32                             that have a special bearing on how functions work.
33 @end menu
35 @node What Is a Function
36 @section What Is a Function?
38 @cindex return value
39 @cindex value of function
40 @cindex argument
41   In a general sense, a function is a rule for carrying out a
42 computation given input values called @dfn{arguments}.  The result of
43 the computation is called the @dfn{value} or @dfn{return value} of the
44 function.  The computation can also have side effects, such as lasting
45 changes in the values of variables or the contents of data structures.
47   In most computer languages, every function has a name.  But in Lisp,
48 a function in the strictest sense has no name: it is an object which
49 can @emph{optionally} be associated with a symbol (e.g., @code{car})
50 that serves as the function name.  @xref{Function Names}.  When a
51 function has been given a name, we usually also refer to that symbol
52 as a ``function'' (e.g., we refer to ``the function @code{car}'').
53 In this manual, the distinction between a function name and the
54 function object itself is usually unimportant, but we will take note
55 wherever it is relevant.
57   Certain function-like objects, called @dfn{special forms} and
58 @dfn{macros}, also accept arguments to carry out computations.
59 However, as explained below, these are not considered functions in
60 Emacs Lisp.
62   Here are important terms for functions and function-like objects:
64 @table @dfn
65 @item lambda expression
66 A function (in the strict sense, i.e., a function object) which is
67 written in Lisp.  These are described in the following section.
68 @ifnottex
69 @xref{Lambda Expressions}.
70 @end ifnottex
72 @item primitive
73 @cindex primitive
74 @cindex subr
75 @cindex built-in function
76 A function which is callable from Lisp but is actually written in C@.
77 Primitives are also called @dfn{built-in functions}, or @dfn{subrs}.
78 Examples include functions like @code{car} and @code{append}.  In
79 addition, all special forms (see below) are also considered
80 primitives.
82 Usually, a function is implemented as a primitive because it is a
83 fundamental part of Lisp (e.g., @code{car}), or because it provides a
84 low-level interface to operating system services, or because it needs
85 to run fast.  Unlike functions defined in Lisp, primitives can be
86 modified or added only by changing the C sources and recompiling
87 Emacs.  See @ref{Writing Emacs Primitives}.
89 @item special form
90 A primitive that is like a function but does not evaluate all of its
91 arguments in the usual way.  It may evaluate only some of the
92 arguments, or may evaluate them in an unusual order, or several times.
93 Examples include @code{if}, @code{and}, and @code{while}.
94 @xref{Special Forms}.
96 @item macro
97 @cindex macro
98 A construct defined in Lisp, which differs from a function in that it
99 translates a Lisp expression into another expression which is to be
100 evaluated instead of the original expression.  Macros enable Lisp
101 programmers to do the sorts of things that special forms can do.
102 @xref{Macros}.
104 @item command
105 @cindex command
106 An object which can be invoked via the @code{command-execute}
107 primitive, usually due to the user typing in a key sequence
108 @dfn{bound} to that command.  @xref{Interactive Call}.  A command is
109 usually a function; if the function is written in Lisp, it is made
110 into a command by an @code{interactive} form in the function
111 definition (@pxref{Defining Commands}).  Commands that are functions
112 can also be called from Lisp expressions, just like other functions.
114 Keyboard macros (strings and vectors) are commands also, even though
115 they are not functions.  @xref{Keyboard Macros}.  We say that a symbol
116 is a command if its function cell contains a command (@pxref{Symbol
117 Components}); such a @dfn{named command} can be invoked with
118 @kbd{M-x}.
120 @item closure
121 A function object that is much like a lambda expression, except that
122 it also encloses an environment of lexical variable bindings.
123 @xref{Closures}.
125 @item byte-code function
126 A function that has been compiled by the byte compiler.
127 @xref{Byte-Code Type}.
129 @item autoload object
130 @cindex autoload object
131 A place-holder for a real function.  If the autoload object is called,
132 Emacs loads the file containing the definition of the real function,
133 and then calls the real function.  @xref{Autoload}.
134 @end table
136   You can use the function @code{functionp} to test if an object is a
137 function:
139 @defun functionp object
140 This function returns @code{t} if @var{object} is any kind of
141 function, i.e., can be passed to @code{funcall}.  Note that
142 @code{functionp} returns @code{t} for symbols that are function names,
143 and returns @code{nil} for special forms.
144 @end defun
146   It is also possible to find out how many arguments an arbitrary
147 function expects:
149 @defun func-arity function
150 This function provides information about the argument list of the
151 specified @var{function}.  The returned value is a cons cell of the
152 form @w{@code{(@var{min} . @var{max})}}, where @var{min} is the
153 minimum number of arguments, and @var{max} is either the maximum
154 number of arguments, or the symbol @code{many} for functions with
155 @code{&rest} arguments, or the symbol @code{unevalled} if
156 @var{function} is a special form.
158 Note that this function might return inaccurate results in some
159 situations, such as the following:
161 @itemize @minus
162 @item
163 Functions defined using @code{apply-partially} (@pxref{Calling
164 Functions, apply-partially}).
166 @item
167 Functions that are advised using @code{advice-add} (@pxref{Advising
168 Named Functions}).
170 @item
171 Functions that determine the argument list dynamically, as part of
172 their code.
173 @end itemize
175 @end defun
177 @noindent
178 Unlike @code{functionp}, the next three functions do @emph{not} treat
179 a symbol as its function definition.
181 @defun subrp object
182 This function returns @code{t} if @var{object} is a built-in function
183 (i.e., a Lisp primitive).
185 @example
186 @group
187 (subrp 'message)            ; @r{@code{message} is a symbol,}
188      @result{} nil                 ;   @r{not a subr object.}
189 @end group
190 @group
191 (subrp (symbol-function 'message))
192      @result{} t
193 @end group
194 @end example
195 @end defun
197 @defun byte-code-function-p object
198 This function returns @code{t} if @var{object} is a byte-code
199 function.  For example:
201 @example
202 @group
203 (byte-code-function-p (symbol-function 'next-line))
204      @result{} t
205 @end group
206 @end example
207 @end defun
209 @defun subr-arity subr
210 This works like @code{func-arity}, but only for built-in functions and
211 without symbol indirection.  It signals an error for non-built-in
212 functions.  We recommend to use @code{func-arity} instead.
213 @end defun
215 @node Lambda Expressions
216 @section Lambda Expressions
217 @cindex lambda expression
219   A lambda expression is a function object written in Lisp.  Here is
220 an example:
222 @example
223 (lambda (x)
224   "Return the hyperbolic cosine of X."
225   (* 0.5 (+ (exp x) (exp (- x)))))
226 @end example
228 @noindent
229 In Emacs Lisp, such a list is a valid expression which evaluates to
230 a function object.
232   A lambda expression, by itself, has no name; it is an @dfn{anonymous
233 function}.  Although lambda expressions can be used this way
234 (@pxref{Anonymous Functions}), they are more commonly associated with
235 symbols to make @dfn{named functions} (@pxref{Function Names}).
236 Before going into these details, the following subsections describe
237 the components of a lambda expression and what they do.
239 @menu
240 * Lambda Components::           The parts of a lambda expression.
241 * Simple Lambda::               A simple example.
242 * Argument List::               Details and special features of argument lists.
243 * Function Documentation::      How to put documentation in a function.
244 @end menu
246 @node Lambda Components
247 @subsection Components of a Lambda Expression
249   A lambda expression is a list that looks like this:
251 @example
252 (lambda (@var{arg-variables}@dots{})
253   [@var{documentation-string}]
254   [@var{interactive-declaration}]
255   @var{body-forms}@dots{})
256 @end example
258 @cindex lambda list
259   The first element of a lambda expression is always the symbol
260 @code{lambda}.  This indicates that the list represents a function.  The
261 reason functions are defined to start with @code{lambda} is so that
262 other lists, intended for other uses, will not accidentally be valid as
263 functions.
265   The second element is a list of symbols---the argument variable names.
266 This is called the @dfn{lambda list}.  When a Lisp function is called,
267 the argument values are matched up against the variables in the lambda
268 list, which are given local bindings with the values provided.
269 @xref{Local Variables}.
271   The documentation string is a Lisp string object placed within the
272 function definition to describe the function for the Emacs help
273 facilities.  @xref{Function Documentation}.
275   The interactive declaration is a list of the form @code{(interactive
276 @var{code-string})}.  This declares how to provide arguments if the
277 function is used interactively.  Functions with this declaration are called
278 @dfn{commands}; they can be called using @kbd{M-x} or bound to a key.
279 Functions not intended to be called in this way should not have interactive
280 declarations.  @xref{Defining Commands}, for how to write an interactive
281 declaration.
283 @cindex body of function
284   The rest of the elements are the @dfn{body} of the function: the Lisp
285 code to do the work of the function (or, as a Lisp programmer would say,
286 ``a list of Lisp forms to evaluate'').  The value returned by the
287 function is the value returned by the last element of the body.
289 @node Simple Lambda
290 @subsection A Simple Lambda Expression Example
292   Consider the following example:
294 @example
295 (lambda (a b c) (+ a b c))
296 @end example
298 @noindent
299 We can call this function by passing it to @code{funcall}, like this:
301 @example
302 @group
303 (funcall (lambda (a b c) (+ a b c))
304          1 2 3)
305 @end group
306 @end example
308 @noindent
309 This call evaluates the body of the lambda expression  with the variable
310 @code{a} bound to 1, @code{b} bound to 2, and @code{c} bound to 3.
311 Evaluation of the body adds these three numbers, producing the result 6;
312 therefore, this call to the function returns the value 6.
314   Note that the arguments can be the results of other function calls, as in
315 this example:
317 @example
318 @group
319 (funcall (lambda (a b c) (+ a b c))
320          1 (* 2 3) (- 5 4))
321 @end group
322 @end example
324 @noindent
325 This evaluates the arguments @code{1}, @code{(* 2 3)}, and @code{(- 5
326 4)} from left to right.  Then it applies the lambda expression to the
327 argument values 1, 6 and 1 to produce the value 8.
329   As these examples show, you can use a form with a lambda expression
330 as its @sc{car} to make local variables and give them values.  In the
331 old days of Lisp, this technique was the only way to bind and
332 initialize local variables.  But nowadays, it is clearer to use the
333 special form @code{let} for this purpose (@pxref{Local Variables}).
334 Lambda expressions are mainly used as anonymous functions for passing
335 as arguments to other functions (@pxref{Anonymous Functions}), or
336 stored as symbol function definitions to produce named functions
337 (@pxref{Function Names}).
339 @node Argument List
340 @subsection Other Features of Argument Lists
341 @kindex wrong-number-of-arguments
342 @cindex argument binding
343 @cindex binding arguments
344 @cindex argument lists, features
346   Our simple sample function, @code{(lambda (a b c) (+ a b c))},
347 specifies three argument variables, so it must be called with three
348 arguments: if you try to call it with only two arguments or four
349 arguments, you get a @code{wrong-number-of-arguments} error
350 (@pxref{Errors}).
352   It is often convenient to write a function that allows certain
353 arguments to be omitted.  For example, the function @code{substring}
354 accepts three arguments---a string, the start index and the end
355 index---but the third argument defaults to the @var{length} of the
356 string if you omit it.  It is also convenient for certain functions to
357 accept an indefinite number of arguments, as the functions @code{list}
358 and @code{+} do.
360 @cindex optional arguments
361 @cindex rest arguments
362 @kindex &optional
363 @kindex &rest
364   To specify optional arguments that may be omitted when a function
365 is called, simply include the keyword @code{&optional} before the optional
366 arguments.  To specify a list of zero or more extra arguments, include the
367 keyword @code{&rest} before one final argument.
369   Thus, the complete syntax for an argument list is as follows:
371 @example
372 @group
373 (@var{required-vars}@dots{}
374  @r{[}&optional @var{optional-vars}@dots{}@r{]}
375  @r{[}&rest @var{rest-var}@r{]})
376 @end group
377 @end example
379 @noindent
380 The square brackets indicate that the @code{&optional} and @code{&rest}
381 clauses, and the variables that follow them, are optional.
383   A call to the function requires one actual argument for each of the
384 @var{required-vars}.  There may be actual arguments for zero or more of
385 the @var{optional-vars}, and there cannot be any actual arguments beyond
386 that unless the lambda list uses @code{&rest}.  In that case, there may
387 be any number of extra actual arguments.
389   If actual arguments for the optional and rest variables are omitted,
390 then they always default to @code{nil}.  There is no way for the
391 function to distinguish between an explicit argument of @code{nil} and
392 an omitted argument.  However, the body of the function is free to
393 consider @code{nil} an abbreviation for some other meaningful value.
394 This is what @code{substring} does; @code{nil} as the third argument to
395 @code{substring} means to use the length of the string supplied.
397 @cindex CL note---default optional arg
398 @quotation
399 @b{Common Lisp note:} Common Lisp allows the function to specify what
400 default value to use when an optional argument is omitted; Emacs Lisp
401 always uses @code{nil}.  Emacs Lisp does not support @code{supplied-p}
402 variables that tell you whether an argument was explicitly passed.
403 @end quotation
405   For example, an argument list that looks like this:
407 @example
408 (a b &optional c d &rest e)
409 @end example
411 @noindent
412 binds @code{a} and @code{b} to the first two actual arguments, which are
413 required.  If one or two more arguments are provided, @code{c} and
414 @code{d} are bound to them respectively; any arguments after the first
415 four are collected into a list and @code{e} is bound to that list.  If
416 there are only two arguments, @code{c} is @code{nil}; if two or three
417 arguments, @code{d} is @code{nil}; if four arguments or fewer, @code{e}
418 is @code{nil}.
420   There is no way to have required arguments following optional
421 ones---it would not make sense.  To see why this must be so, suppose
422 that @code{c} in the example were optional and @code{d} were required.
423 Suppose three actual arguments are given; which variable would the
424 third argument be for?  Would it be used for the @var{c}, or for
425 @var{d}?  One can argue for both possibilities.  Similarly, it makes
426 no sense to have any more arguments (either required or optional)
427 after a @code{&rest} argument.
429   Here are some examples of argument lists and proper calls:
431 @example
432 (funcall (lambda (n) (1+ n))        ; @r{One required:}
433          1)                         ; @r{requires exactly one argument.}
434      @result{} 2
435 (funcall (lambda (n &optional n1)   ; @r{One required and one optional:}
436            (if n1 (+ n n1) (1+ n))) ; @r{1 or 2 arguments.}
437          1 2)
438      @result{} 3
439 (funcall (lambda (n &rest ns)       ; @r{One required and one rest:}
440            (+ n (apply '+ ns)))     ; @r{1 or more arguments.}
441          1 2 3 4 5)
442      @result{} 15
443 @end example
445 @node Function Documentation
446 @subsection Documentation Strings of Functions
447 @cindex documentation of function
449   A lambda expression may optionally have a @dfn{documentation string}
450 just after the lambda list.  This string does not affect execution of
451 the function; it is a kind of comment, but a systematized comment
452 which actually appears inside the Lisp world and can be used by the
453 Emacs help facilities.  @xref{Documentation}, for how the
454 documentation string is accessed.
456   It is a good idea to provide documentation strings for all the
457 functions in your program, even those that are called only from within
458 your program.  Documentation strings are like comments, except that they
459 are easier to access.
461   The first line of the documentation string should stand on its own,
462 because @code{apropos} displays just this first line.  It should consist
463 of one or two complete sentences that summarize the function's purpose.
465   The start of the documentation string is usually indented in the
466 source file, but since these spaces come before the starting
467 double-quote, they are not part of the string.  Some people make a
468 practice of indenting any additional lines of the string so that the
469 text lines up in the program source.  @emph{That is a mistake.}  The
470 indentation of the following lines is inside the string; what looks
471 nice in the source code will look ugly when displayed by the help
472 commands.
474   You may wonder how the documentation string could be optional, since
475 there are required components of the function that follow it (the body).
476 Since evaluation of a string returns that string, without any side effects,
477 it has no effect if it is not the last form in the body.  Thus, in
478 practice, there is no confusion between the first form of the body and the
479 documentation string; if the only body form is a string then it serves both
480 as the return value and as the documentation.
482   The last line of the documentation string can specify calling
483 conventions different from the actual function arguments.  Write
484 text like this:
486 @example
487 \(fn @var{arglist})
488 @end example
490 @noindent
491 following a blank line, at the beginning of the line, with no newline
492 following it inside the documentation string.  (The @samp{\} is used
493 to avoid confusing the Emacs motion commands.)  The calling convention
494 specified in this way appears in help messages in place of the one
495 derived from the actual arguments of the function.
497   This feature is particularly useful for macro definitions, since the
498 arguments written in a macro definition often do not correspond to the
499 way users think of the parts of the macro call.
501 @node Function Names
502 @section Naming a Function
503 @cindex function definition
504 @cindex named function
505 @cindex function name
507   A symbol can serve as the name of a function.  This happens when the
508 symbol's @dfn{function cell} (@pxref{Symbol Components}) contains a
509 function object (e.g., a lambda expression).  Then the symbol itself
510 becomes a valid, callable function, equivalent to the function object
511 in its function cell.
513   The contents of the function cell are also called the symbol's
514 @dfn{function definition}.  The procedure of using a symbol's function
515 definition in place of the symbol is called @dfn{symbol function
516 indirection}; see @ref{Function Indirection}.  If you have not given a
517 symbol a function definition, its function cell is said to be
518 @dfn{void}, and it cannot be used as a function.
520   In practice, nearly all functions have names, and are referred to by
521 their names.  You can create a named Lisp function by defining a
522 lambda expression and putting it in a function cell (@pxref{Function
523 Cells}).  However, it is more common to use the @code{defun} special
524 form, described in the next section.
525 @ifnottex
526 @xref{Defining Functions}.
527 @end ifnottex
529   We give functions names because it is convenient to refer to them by
530 their names in Lisp expressions.  Also, a named Lisp function can
531 easily refer to itself---it can be recursive.  Furthermore, primitives
532 can only be referred to textually by their names, since primitive
533 function objects (@pxref{Primitive Function Type}) have no read
534 syntax.
536   A function need not have a unique name.  A given function object
537 @emph{usually} appears in the function cell of only one symbol, but
538 this is just a convention.  It is easy to store it in several symbols
539 using @code{fset}; then each of the symbols is a valid name for the
540 same function.
542   Note that a symbol used as a function name may also be used as a
543 variable; these two uses of a symbol are independent and do not
544 conflict.  (This is not the case in some dialects of Lisp, like
545 Scheme.)
547 @node Defining Functions
548 @section Defining Functions
549 @cindex defining a function
551   We usually give a name to a function when it is first created.  This
552 is called @dfn{defining a function}, and it is done with the
553 @code{defun} macro.
555 @defmac defun name args [doc] [declare] [interactive] body@dots{}
556 @code{defun} is the usual way to define new Lisp functions.  It
557 defines the symbol @var{name} as a function with argument list
558 @var{args} and body forms given by @var{body}.  Neither @var{name} nor
559 @var{args} should be quoted.
561 @var{doc}, if present, should be a string specifying the function's
562 documentation string (@pxref{Function Documentation}).  @var{declare},
563 if present, should be a @code{declare} form specifying function
564 metadata (@pxref{Declare Form}).  @var{interactive}, if present,
565 should be an @code{interactive} form specifying how the function is to
566 be called interactively (@pxref{Interactive Call}).
568 The return value of @code{defun} is undefined.
570 Here are some examples:
572 @example
573 @group
574 (defun foo () 5)
575 (foo)
576      @result{} 5
577 @end group
579 @group
580 (defun bar (a &optional b &rest c)
581     (list a b c))
582 (bar 1 2 3 4 5)
583      @result{} (1 2 (3 4 5))
584 @end group
585 @group
586 (bar 1)
587      @result{} (1 nil nil)
588 @end group
589 @group
590 (bar)
591 @error{} Wrong number of arguments.
592 @end group
594 @group
595 (defun capitalize-backwards ()
596   "Upcase the last letter of the word at point."
597   (interactive)
598   (backward-word 1)
599   (forward-word 1)
600   (backward-char 1)
601   (capitalize-word 1))
602 @end group
603 @end example
605 Be careful not to redefine existing functions unintentionally.
606 @code{defun} redefines even primitive functions such as @code{car}
607 without any hesitation or notification.  Emacs does not prevent you
608 from doing this, because redefining a function is sometimes done
609 deliberately, and there is no way to distinguish deliberate
610 redefinition from unintentional redefinition.
611 @end defmac
613 @cindex function aliases
614 @cindex alias, for functions
615 @defun defalias name definition &optional doc
616 @anchor{Definition of defalias}
617 This function defines the symbol @var{name} as a function, with
618 definition @var{definition} (which can be any valid Lisp function).
619 Its return value is @emph{undefined}.
621 If @var{doc} is non-@code{nil}, it becomes the function documentation
622 of @var{name}.  Otherwise, any documentation provided by
623 @var{definition} is used.
625 @cindex defalias-fset-function property
626 Internally, @code{defalias} normally uses @code{fset} to set the definition.
627 If @var{name} has a @code{defalias-fset-function} property, however,
628 the associated value is used as a function to call in place of @code{fset}.
630 The proper place to use @code{defalias} is where a specific function
631 name is being defined---especially where that name appears explicitly in
632 the source file being loaded.  This is because @code{defalias} records
633 which file defined the function, just like @code{defun}
634 (@pxref{Unloading}).
636 By contrast, in programs that manipulate function definitions for other
637 purposes, it is better to use @code{fset}, which does not keep such
638 records.  @xref{Function Cells}.
639 @end defun
641   You cannot create a new primitive function with @code{defun} or
642 @code{defalias}, but you can use them to change the function definition of
643 any symbol, even one such as @code{car} or @code{x-popup-menu} whose
644 normal definition is a primitive.  However, this is risky: for
645 instance, it is next to impossible to redefine @code{car} without
646 breaking Lisp completely.  Redefining an obscure function such as
647 @code{x-popup-menu} is less dangerous, but it still may not work as
648 you expect.  If there are calls to the primitive from C code, they
649 call the primitive's C definition directly, so changing the symbol's
650 definition will have no effect on them.
652   See also @code{defsubst}, which defines a function like @code{defun}
653 and tells the Lisp compiler to perform inline expansion on it.
654 @xref{Inline Functions}.
656   Alternatively, you can define a function by providing the code which
657 will inline it as a compiler macro.  The following macros make this
658 possible.
660 @c FIXME: Can define-inline use the interactive spec?
661 @defmac define-inline name args [doc] [declare] body@dots{}
662 Define a function @var{name} by providing code that does its inlining,
663 as a compiler macro.  The function will accept the argument list
664 @var{args} and will have the specified @var{body}.
666 If present, @var{doc} should be the function's documentation string
667 (@pxref{Function Documentation}); @var{declare}, if present, should be
668 a @code{declare} form (@pxref{Declare Form}) specifying the function's
669 metadata.
670 @end defmac
672 Functions defined via @code{define-inline} have several advantages
673 with respect to macros defined by @code{defsubst} or @code{defmacro}:
675 @itemize @minus
676 @item
677 They can be passed to @code{mapcar} (@pxref{Mapping Functions}).
679 @item
680 They are more efficient.
682 @item
683 They can be used as @dfn{place forms} to store values
684 (@pxref{Generalized Variables}).
686 @item
687 They behave in a more predictable way than @code{cl-defsubst}
688 (@pxref{Argument Lists,,, cl, Common Lisp Extensions for GNU Emacs
689 Lisp}).
690 @end itemize
692 Like @code{defmacro}, a function inlined with @code{define-inline}
693 inherits the scoping rules, either dynamic or lexical, from the call
694 site.  @xref{Variable Scoping}.
696 The following macros should be used in the body of a function defined
697 by @code{define-inline}.
699 @defmac inline-quote expression
700 Quote @var{expression} for @code{define-inline}.  This is similar to
701 the backquote (@pxref{Backquote}), but quotes code and accepts only
702 @code{,}, not @code{,@@}.
703 @end defmac
705 @defmac inline-letevals (bindings@dots{}) body@dots{}
706 This is is similar to @code{let} (@pxref{Local Variables}): it sets up
707 local variables as specified by @var{bindings}, and then evaluates
708 @var{body} with those bindings in effect.  Each element of
709 @var{bindings} should be either a symbol or a list of the form
710 @w{@code{(@var{var} @var{expr})}}; the result is to evaluate
711 @var{expr} and bind @var{var} to the result.  The tail of
712 @var{bindings} can be either @code{nil} or a symbol which should hold
713 a list of arguments, in which case each argument is evaluated, and the
714 symbol is bound to the resulting list.
715 @end defmac
717 @defmac inline-const-p expression
718 Return non-@code{nil} if the value of @var{expression} is already
719 known.
720 @end defmac
722 @defmac inline-const-val expression
723 Return the value of @var{expression}.
724 @end defmac
726 @defmac inline-error format &rest args
727 Signal an error, formatting @var{args} according to @var{format}.
728 @end defmac
730 Here's an example of using @code{define-inline}:
732 @lisp
733 (define-inline myaccessor (obj)
734   (inline-letevals (obj)
735     (inline-quote (if (foo-p ,obj) (aref (cdr ,obj) 3) (aref ,obj 2)))))
736 @end lisp
738 @noindent
739 This is equivalent to
741 @lisp
742 (defsubst myaccessor (obj)
743   (if (foo-p obj) (aref (cdr obj) 3) (aref obj 2)))
744 @end lisp
746 @node Calling Functions
747 @section Calling Functions
748 @cindex function invocation
749 @cindex calling a function
751   Defining functions is only half the battle.  Functions don't do
752 anything until you @dfn{call} them, i.e., tell them to run.  Calling a
753 function is also known as @dfn{invocation}.
755   The most common way of invoking a function is by evaluating a list.
756 For example, evaluating the list @code{(concat "a" "b")} calls the
757 function @code{concat} with arguments @code{"a"} and @code{"b"}.
758 @xref{Evaluation}, for a description of evaluation.
760   When you write a list as an expression in your program, you specify
761 which function to call, and how many arguments to give it, in the text
762 of the program.  Usually that's just what you want.  Occasionally you
763 need to compute at run time which function to call.  To do that, use
764 the function @code{funcall}.  When you also need to determine at run
765 time how many arguments to pass, use @code{apply}.
767 @defun funcall function &rest arguments
768 @code{funcall} calls @var{function} with @var{arguments}, and returns
769 whatever @var{function} returns.
771 Since @code{funcall} is a function, all of its arguments, including
772 @var{function}, are evaluated before @code{funcall} is called.  This
773 means that you can use any expression to obtain the function to be
774 called.  It also means that @code{funcall} does not see the
775 expressions you write for the @var{arguments}, only their values.
776 These values are @emph{not} evaluated a second time in the act of
777 calling @var{function}; the operation of @code{funcall} is like the
778 normal procedure for calling a function, once its arguments have
779 already been evaluated.
781 The argument @var{function} must be either a Lisp function or a
782 primitive function.  Special forms and macros are not allowed, because
783 they make sense only when given the unevaluated argument
784 expressions.  @code{funcall} cannot provide these because, as we saw
785 above, it never knows them in the first place.
787 If you need to use @code{funcall} to call a command and make it behave
788 as if invoked interactively, use @code{funcall-interactively}
789 (@pxref{Interactive Call}).
791 @example
792 @group
793 (setq f 'list)
794      @result{} list
795 @end group
796 @group
797 (funcall f 'x 'y 'z)
798      @result{} (x y z)
799 @end group
800 @group
801 (funcall f 'x 'y '(z))
802      @result{} (x y (z))
803 @end group
804 @group
805 (funcall 'and t nil)
806 @error{} Invalid function: #<subr and>
807 @end group
808 @end example
810 Compare these examples with the examples of @code{apply}.
811 @end defun
813 @defun apply function &rest arguments
814 @code{apply} calls @var{function} with @var{arguments}, just like
815 @code{funcall} but with one difference: the last of @var{arguments} is a
816 list of objects, which are passed to @var{function} as separate
817 arguments, rather than a single list.  We say that @code{apply}
818 @dfn{spreads} this list so that each individual element becomes an
819 argument.
821 @code{apply} returns the result of calling @var{function}.  As with
822 @code{funcall}, @var{function} must either be a Lisp function or a
823 primitive function; special forms and macros do not make sense in
824 @code{apply}.
826 @example
827 @group
828 (setq f 'list)
829      @result{} list
830 @end group
831 @group
832 (apply f 'x 'y 'z)
833 @error{} Wrong type argument: listp, z
834 @end group
835 @group
836 (apply '+ 1 2 '(3 4))
837      @result{} 10
838 @end group
839 @group
840 (apply '+ '(1 2 3 4))
841      @result{} 10
842 @end group
844 @group
845 (apply 'append '((a b c) nil (x y z) nil))
846      @result{} (a b c x y z)
847 @end group
848 @end example
850 For an interesting example of using @code{apply}, see @ref{Definition
851 of mapcar}.
852 @end defun
854 @cindex partial application of functions
855 @cindex currying
856   Sometimes it is useful to fix some of the function's arguments at
857 certain values, and leave the rest of arguments for when the function
858 is actually called.  The act of fixing some of the function's
859 arguments is called @dfn{partial application} of the function@footnote{
860 This is related to, but different from @dfn{currying}, which
861 transforms a function that takes multiple arguments in such a way that
862 it can be called as a chain of functions, each one with a single
863 argument.}.
864 The result is a new function that accepts the rest of
865 arguments and calls the original function with all the arguments
866 combined.
868   Here's how to do partial application in Emacs Lisp:
870 @defun apply-partially func &rest args
871 This function returns a new function which, when called, will call
872 @var{func} with the list of arguments composed from @var{args} and
873 additional arguments specified at the time of the call.  If @var{func}
874 accepts @var{n} arguments, then a call to @code{apply-partially} with
875 @w{@code{@var{m} < @var{n}}} arguments will produce a new function of
876 @w{@code{@var{n} - @var{m}}} arguments.
878 Here's how we could define the built-in function @code{1+}, if it
879 didn't exist, using @code{apply-partially} and @code{+}, another
880 built-in function:
882 @example
883 @group
884 (defalias '1+ (apply-partially '+ 1)
885   "Increment argument by one.")
886 @end group
887 @group
888 (1+ 10)
889      @result{} 11
890 @end group
891 @end example
892 @end defun
894 @cindex functionals
895   It is common for Lisp functions to accept functions as arguments or
896 find them in data structures (especially in hook variables and property
897 lists) and call them using @code{funcall} or @code{apply}.  Functions
898 that accept function arguments are often called @dfn{functionals}.
900   Sometimes, when you call a functional, it is useful to supply a no-op
901 function as the argument.  Here are two different kinds of no-op
902 function:
904 @defun identity arg
905 This function returns @var{arg} and has no side effects.
906 @end defun
908 @defun ignore &rest args
909 This function ignores any arguments and returns @code{nil}.
910 @end defun
912   Some functions are user-visible @dfn{commands}, which can be called
913 interactively (usually by a key sequence).  It is possible to invoke
914 such a command exactly as though it was called interactively, by using
915 the @code{call-interactively} function.  @xref{Interactive Call}.
917 @node Mapping Functions
918 @section Mapping Functions
919 @cindex mapping functions
921   A @dfn{mapping function} applies a given function (@emph{not} a
922 special form or macro) to each element of a list or other collection.
923 Emacs Lisp has several such functions; this section describes
924 @code{mapcar}, @code{mapc}, and @code{mapconcat}, which map over a
925 list.  @xref{Definition of mapatoms}, for the function @code{mapatoms}
926 which maps over the symbols in an obarray.  @xref{Definition of
927 maphash}, for the function @code{maphash} which maps over key/value
928 associations in a hash table.
930   These mapping functions do not allow char-tables because a char-table
931 is a sparse array whose nominal range of indices is very large.  To map
932 over a char-table in a way that deals properly with its sparse nature,
933 use the function @code{map-char-table} (@pxref{Char-Tables}).
935 @defun mapcar function sequence
936 @anchor{Definition of mapcar}
937 @code{mapcar} applies @var{function} to each element of @var{sequence}
938 in turn, and returns a list of the results.
940 The argument @var{sequence} can be any kind of sequence except a
941 char-table; that is, a list, a vector, a bool-vector, or a string.  The
942 result is always a list.  The length of the result is the same as the
943 length of @var{sequence}.  For example:
945 @example
946 @group
947 (mapcar 'car '((a b) (c d) (e f)))
948      @result{} (a c e)
949 (mapcar '1+ [1 2 3])
950      @result{} (2 3 4)
951 (mapcar 'string "abc")
952      @result{} ("a" "b" "c")
953 @end group
955 @group
956 ;; @r{Call each function in @code{my-hooks}.}
957 (mapcar 'funcall my-hooks)
958 @end group
960 @group
961 (defun mapcar* (function &rest args)
962   "Apply FUNCTION to successive cars of all ARGS.
963 Return the list of results."
964   ;; @r{If no list is exhausted,}
965   (if (not (memq nil args))
966       ;; @r{apply function to @sc{car}s.}
967       (cons (apply function (mapcar 'car args))
968             (apply 'mapcar* function
969                    ;; @r{Recurse for rest of elements.}
970                    (mapcar 'cdr args)))))
971 @end group
973 @group
974 (mapcar* 'cons '(a b c) '(1 2 3 4))
975      @result{} ((a . 1) (b . 2) (c . 3))
976 @end group
977 @end example
978 @end defun
980 @defun mapc function sequence
981 @code{mapc} is like @code{mapcar} except that @var{function} is used for
982 side-effects only---the values it returns are ignored, not collected
983 into a list.  @code{mapc} always returns @var{sequence}.
984 @end defun
986 @defun mapconcat function sequence separator
987 @code{mapconcat} applies @var{function} to each element of
988 @var{sequence}; the results, which must be sequences of characters
989 (strings, vectors, or lists), are concatenated into a single string
990 return value.  Between each pair of result sequences, @code{mapconcat}
991 inserts the characters from @var{separator}, which also must be a
992 string, or a vector or list of characters.  @xref{Sequences Arrays
993 Vectors}.
995 The argument @var{function} must be a function that can take one
996 argument and returns a sequence of characters: a string, a vector, or
997 a list.  The argument @var{sequence} can be any kind of sequence
998 except a char-table; that is, a list, a vector, a bool-vector, or a
999 string.
1001 @example
1002 @group
1003 (mapconcat 'symbol-name
1004            '(The cat in the hat)
1005            " ")
1006      @result{} "The cat in the hat"
1007 @end group
1009 @group
1010 (mapconcat (function (lambda (x) (format "%c" (1+ x))))
1011            "HAL-8000"
1012            "")
1013      @result{} "IBM.9111"
1014 @end group
1015 @end example
1016 @end defun
1018 @node Anonymous Functions
1019 @section Anonymous Functions
1020 @cindex anonymous function
1022   Although functions are usually defined with @code{defun} and given
1023 names at the same time, it is sometimes convenient to use an explicit
1024 lambda expression---an @dfn{anonymous function}.  Anonymous functions
1025 are valid wherever function names are.  They are often assigned as
1026 variable values, or as arguments to functions; for instance, you might
1027 pass one as the @var{function} argument to @code{mapcar}, which
1028 applies that function to each element of a list (@pxref{Mapping
1029 Functions}).  @xref{describe-symbols example}, for a realistic example
1030 of this.
1032   When defining a lambda expression that is to be used as an anonymous
1033 function, you can in principle use any method to construct the list.
1034 But typically you should use the @code{lambda} macro, or the
1035 @code{function} special form, or the @code{#'} read syntax:
1037 @defmac lambda args [doc] [interactive] body@dots{}
1038 This macro returns an anonymous function with argument list
1039 @var{args}, documentation string @var{doc} (if any), interactive spec
1040 @var{interactive} (if any), and body forms given by @var{body}.
1042 In effect, this macro makes @code{lambda} forms self-quoting:
1043 evaluating a form whose @sc{car} is @code{lambda} yields the form
1044 itself:
1046 @example
1047 (lambda (x) (* x x))
1048      @result{} (lambda (x) (* x x))
1049 @end example
1051 The @code{lambda} form has one other effect: it tells the Emacs
1052 evaluator and byte-compiler that its argument is a function, by using
1053 @code{function} as a subroutine (see below).
1054 @end defmac
1056 @defspec function function-object
1057 @cindex function quoting
1058 This special form returns @var{function-object} without evaluating it.
1059 In this, it is similar to @code{quote} (@pxref{Quoting}).  But unlike
1060 @code{quote}, it also serves as a note to the Emacs evaluator and
1061 byte-compiler that @var{function-object} is intended to be used as a
1062 function.  Assuming @var{function-object} is a valid lambda
1063 expression, this has two effects:
1065 @itemize
1066 @item
1067 When the code is byte-compiled, @var{function-object} is compiled into
1068 a byte-code function object (@pxref{Byte Compilation}).
1070 @item
1071 When lexical binding is enabled, @var{function-object} is converted
1072 into a closure.  @xref{Closures}.
1073 @end itemize
1074 @end defspec
1076 @cindex @samp{#'} syntax
1077 The read syntax @code{#'} is a short-hand for using @code{function}.
1078 The following forms are all equivalent:
1080 @example
1081 (lambda (x) (* x x))
1082 (function (lambda (x) (* x x)))
1083 #'(lambda (x) (* x x))
1084 @end example
1086   In the following example, we define a @code{change-property}
1087 function that takes a function as its third argument, followed by a
1088 @code{double-property} function that makes use of
1089 @code{change-property} by passing it an anonymous function:
1091 @example
1092 @group
1093 (defun change-property (symbol prop function)
1094   (let ((value (get symbol prop)))
1095     (put symbol prop (funcall function value))))
1096 @end group
1098 @group
1099 (defun double-property (symbol prop)
1100   (change-property symbol prop (lambda (x) (* 2 x))))
1101 @end group
1102 @end example
1104 @noindent
1105 Note that we do not quote the @code{lambda} form.
1107   If you compile the above code, the anonymous function is also
1108 compiled.  This would not happen if, say, you had constructed the
1109 anonymous function by quoting it as a list:
1111 @c Do not unquote this lambda!
1112 @example
1113 @group
1114 (defun double-property (symbol prop)
1115   (change-property symbol prop '(lambda (x) (* 2 x))))
1116 @end group
1117 @end example
1119 @noindent
1120 In that case, the anonymous function is kept as a lambda expression in
1121 the compiled code.  The byte-compiler cannot assume this list is a
1122 function, even though it looks like one, since it does not know that
1123 @code{change-property} intends to use it as a function.
1125 @node Generic Functions
1126 @section Generic Functions
1127 @cindex generic functions
1128 @cindex polymorphism
1130   Functions defined using @code{defun} have a hard-coded set of
1131 assumptions about the types and expected values of their arguments.
1132 For example, a function that was designed to handle values of its
1133 argument that are either numbers or lists of numbers will fail or
1134 signal an error if called with a value of any other type, such as a
1135 vector or a string.  This happens because the implementation of the
1136 function is not prepared to deal with types other than those assumed
1137 during the design.
1139   By contrast, object-oriented programs use @dfn{polymorphic
1140 functions}: a set of specialized functions having the same name, each
1141 one of which was written for a certain specific set of argument types.
1142 Which of the functions is actually called is decided at run time based
1143 on the types of the actual arguments.
1145 @cindex CLOS
1146   Emacs provides support for polymorphism.  Like other Lisp
1147 environments, notably Common Lisp and its Common Lisp Object System
1148 (@acronym{CLOS}), this support is based on @dfn{generic functions}.
1149 The Emacs generic functions closely follow @acronym{CLOS}, including
1150 use of similar names, so if you have experience with @acronym{CLOS},
1151 the rest of this section will sound very familiar.
1153   A generic function specifies an abstract operation, by defining its
1154 name and list of arguments, but (usually) no implementation.  The
1155 actual implementation for several specific classes of arguments is
1156 provided by @dfn{methods}, which should be defined separately.  Each
1157 method that implements a generic function has the same name as the
1158 generic function, but the method's definition indicates what kinds of
1159 arguments it can handle by @dfn{specializing} the arguments defined by
1160 the generic function.  These @dfn{argument specializers} can be more
1161 or less specific; for example, a @code{string} type is more specific
1162 than a more general type, such as @code{sequence}.
1164   Note that, unlike in message-based OO languages, such as C@t{++} and
1165 Simula, methods that implement generic functions don't belong to a
1166 class, they belong to the generic function they implement.
1168   When a generic function is invoked, it selects the applicable
1169 methods by comparing the actual arguments passed by the caller with
1170 the argument specializers of each method.  A method is applicable if
1171 the actual arguments of the call are compatible with the method's
1172 specializers.  If more than one method is applicable, they are
1173 combined using certain rules, described below, and the combination
1174 then handles the call.
1176 @defmac cl-defgeneric name arguments [documentation] [options-and-methods@dots{}] &rest body
1177 This macro defines a generic function with the specified @var{name}
1178 and @var{arguments}.  If @var{body} is present, it provides the
1179 default implementation.  If @var{documentation} is present (it should
1180 always be), it specifies the documentation string for the generic
1181 function, in the form @code{(:documentation @var{docstring})}.  The
1182 optional @var{options-and-methods} can be one of the following forms:
1184 @table @code
1185 @item (declare @var{declarations})
1186 A declare form, as described in @ref{Declare Form}.
1187 @item (:argument-precedence-order &rest @var{args})
1188 This form affects the sorting order for combining applicable methods.
1189 Normally, when two methods are compared during combination, method
1190 arguments are examined left to right, and the first method whose
1191 argument specializer is more specific will come before the other one.
1192 The order defined by this form overrides that, and the arguments are
1193 examined according to their order in this form, and not left to right.
1194 @item (:method [@var{qualifiers}@dots{}] args &rest body)
1195 This form defines a method like @code{cl-defmethod} does.
1196 @end table
1197 @end defmac
1199 @defmac cl-defmethod name [qualifier] arguments &rest [docstring] body
1200 This macro defines a particular implementation for the generic
1201 function called @var{name}.  The implementation code is given by
1202 @var{body}.  If present, @var{docstring} is the documentation string
1203 for the method.  The @var{arguments} list, which must be identical in
1204 all the methods that implement a generic function, and must match the
1205 argument list of that function, provides argument specializers of the
1206 form @code{(@var{arg} @var{spec})}, where @var{arg} is the argument
1207 name as specified in the @code{cl-defgeneric} call, and @var{spec} is
1208 one of the following specializer forms:
1210 @table @code
1211 @item @var{type}
1212 This specializer requires the argument to be of the given @var{type},
1213 one of the types from the type hierarchy described below.
1214 @item (eql @var{object})
1215 This specializer requires the argument be @code{eql} to the given
1216 @var{object}.
1217 @item (head @var{object})
1218 The argument must be a cons cell whose @code{car} is @code{eql} to
1219 @var{object}.
1220 @item @var{struct-tag}
1221 The argument must be an instance of a class named @var{struct-tag}
1222 defined with @code{cl-defstruct} (@pxref{Structures,,, cl, Common Lisp
1223 Extensions for GNU Emacs Lisp}), or of one of its parent classes.
1224 @end table
1226 Alternatively, the argument specializer can be of the form
1227 @code{&context (@var{expr} @var{spec})}, in which case the value of
1228 @var{expr} must be compatible with the specializer provided by
1229 @var{spec}; @var{spec} can be any of the forms described above.  In
1230 other words, this form of specializer uses the value of @var{expr}
1231 instead of arguments for the decision whether the method is
1232 applicable.  For example, @code{&context (overwrite-mode (eql t))}
1233 will make the method compatible only when @code{overwrite-mode} is
1234 turned on.
1236 The type specializer, @code{(@var{arg} @var{type})}, can specify one
1237 of the @dfn{system types} in the following list.  When a parent type
1238 is specified, an argument whose type is any of its more specific child
1239 types, as well as grand-children, grand-grand-children, etc. will also
1240 be compatible.
1242 @table @code
1243 @item integer
1244 Parent type: @code{number}.
1245 @item number
1246 @item null
1247 Parent type: @code{symbol}
1248 @item symbol
1249 @item string
1250 Parent type: @code{array}.
1251 @item array
1252 Parent type: @code{sequence}.
1253 @item cons
1254 Parent type: @code{list}.
1255 @item list
1256 Parent type: @code{sequence}.
1257 @item marker
1258 @item overlay
1259 @item float
1260 Parent type: @code{number}.
1261 @item window-configuration
1262 @item process
1263 @item window
1264 @item subr
1265 @item compiled-function
1266 @item buffer
1267 @item char-table
1268 Parent type: @code{array}.
1269 @item bool-vector
1270 Parent type: @code{array}.
1271 @item vector
1272 Parent type: @code{array}.
1273 @item frame
1274 @item hash-table
1275 @item font-spec
1276 @item font-entity
1277 @item font-object
1278 @end table
1280 The optional @var{qualifier} allows combining several applicable
1281 methods.  If it is not present, the defined method is a @dfn{primary}
1282 method, responsible for providing the primary implementation of the
1283 generic function for the specialized arguments.  You can also define
1284 @dfn{auxiliary methods}, by using one of the following values as
1285 @var{qualifier}:
1287 @table @code
1288 @item :before
1289 This auxiliary method will run before the primary method.  More
1290 accurately, all the @code{:before} methods will run before the
1291 primary, in the most-specific-first order.
1292 @item :after
1293 This auxiliary method will run after the primary method.  More
1294 accurately, all such methods will run after the primary, in the
1295 most-specific-last order.
1296 @item :around
1297 This auxiliary method will run @emph{instead} of the primary method.
1298 The most specific of such methods will be run before any other method.
1299 Such methods normally use @code{cl-call-next-method}, described below,
1300 to invoke the other auxiliary or primary methods.
1301 @item :extra @var{string}
1302 This allows you to add more methods, distinguished by @var{string},
1303 for the same specializers and qualifiers.
1304 @end table
1305 @end defmac
1307 @cindex dispatch of methods for generic function
1308 @cindex multiple-dispatch methods
1309 Each time a generic function is called, it builds the @dfn{effective
1310 method} which will handle this invocation by combining the applicable
1311 methods defined for the function.  The process of finding the
1312 applicable methods and producing the effective method is called
1313 @dfn{dispatch}.  The applicable methods are those all of whose
1314 specializers are compatible with the actual arguments of the call.
1315 Since all of the arguments must be compatible with the specializers,
1316 they all determine whether a method is applicable.  Methods that
1317 explicitly specialize more than one argument are called
1318 @dfn{multiple-dispatch methods}.
1320 The applicable methods are sorted into the order in which they will be
1321 combined.  The method whose left-most argument specializer is the most
1322 specific one will come first in the order.  (Specifying
1323 @code{:argument-precedence-order} as part of @code{cl-defmethod}
1324 overrides that, as described above.)  If the method body calls
1325 @code{cl-call-next-method}, the next most-specific method will run.
1326 If there are applicable @code{:around} methods, the most-specific of
1327 them will run first; it should call @code{cl-call-next-method} to run
1328 any of the less specific @code{:around} methods.  Next, the
1329 @code{:before} methods run in the order of their specificity, followed
1330 by the primary method, and lastly the @code{:after} methods in the
1331 reverse order of their specificity.
1333 @defun cl-call-next-method &rest args
1334 When invoked from within the lexical body of a primary or an
1335 @code{:around} auxiliary method, call the next applicable method for
1336 the same generic function.  Normally, it is called with no arguments,
1337 which means to call the next applicable method with the same arguments
1338 that the calling method was invoked.  Otherwise, the specified
1339 arguments are used instead.
1340 @end defun
1342 @defun cl-next-method-p
1343 This function, when called from within the lexical body of a primary
1344 or an @code{:around} auxiliary method, returns non-@code{nil} if there
1345 is a next method to call.
1346 @end defun
1349 @node Function Cells
1350 @section Accessing Function Cell Contents
1352   The @dfn{function definition} of a symbol is the object stored in the
1353 function cell of the symbol.  The functions described here access, test,
1354 and set the function cell of symbols.
1356   See also the function @code{indirect-function}.  @xref{Definition of
1357 indirect-function}.
1359 @defun symbol-function symbol
1360 @kindex void-function
1361 This returns the object in the function cell of @var{symbol}.  It does
1362 not check that the returned object is a legitimate function.
1364 If the function cell is void, the return value is @code{nil}.  To
1365 distinguish between a function cell that is void and one set to
1366 @code{nil}, use @code{fboundp} (see below).
1368 @example
1369 @group
1370 (defun bar (n) (+ n 2))
1371 (symbol-function 'bar)
1372      @result{} (lambda (n) (+ n 2))
1373 @end group
1374 @group
1375 (fset 'baz 'bar)
1376      @result{} bar
1377 @end group
1378 @group
1379 (symbol-function 'baz)
1380      @result{} bar
1381 @end group
1382 @end example
1383 @end defun
1385 @cindex void function cell
1386   If you have never given a symbol any function definition, we say
1387 that that symbol's function cell is @dfn{void}.  In other words, the
1388 function cell does not have any Lisp object in it.  If you try to call
1389 the symbol as a function, Emacs signals a @code{void-function} error.
1391   Note that void is not the same as @code{nil} or the symbol
1392 @code{void}.  The symbols @code{nil} and @code{void} are Lisp objects,
1393 and can be stored into a function cell just as any other object can be
1394 (and they can be valid functions if you define them in turn with
1395 @code{defun}).  A void function cell contains no object whatsoever.
1397   You can test the voidness of a symbol's function definition with
1398 @code{fboundp}.  After you have given a symbol a function definition, you
1399 can make it void once more using @code{fmakunbound}.
1401 @defun fboundp symbol
1402 This function returns @code{t} if the symbol has an object in its
1403 function cell, @code{nil} otherwise.  It does not check that the object
1404 is a legitimate function.
1405 @end defun
1407 @defun fmakunbound symbol
1408 This function makes @var{symbol}'s function cell void, so that a
1409 subsequent attempt to access this cell will cause a
1410 @code{void-function} error.  It returns @var{symbol}.  (See also
1411 @code{makunbound}, in @ref{Void Variables}.)
1413 @example
1414 @group
1415 (defun foo (x) x)
1416 (foo 1)
1417      @result{}1
1418 @end group
1419 @group
1420 (fmakunbound 'foo)
1421      @result{} foo
1422 @end group
1423 @group
1424 (foo 1)
1425 @error{} Symbol's function definition is void: foo
1426 @end group
1427 @end example
1428 @end defun
1430 @defun fset symbol definition
1431 This function stores @var{definition} in the function cell of
1432 @var{symbol}.  The result is @var{definition}.  Normally
1433 @var{definition} should be a function or the name of a function, but
1434 this is not checked.  The argument @var{symbol} is an ordinary evaluated
1435 argument.
1437 The primary use of this function is as a subroutine by constructs that define
1438 or alter functions, like @code{defun} or @code{advice-add} (@pxref{Advising
1439 Functions}).  You can also use it to give a symbol a function definition that
1440 is not a function, e.g., a keyboard macro (@pxref{Keyboard Macros}):
1442 @example
1443 ;; @r{Define a named keyboard macro.}
1444 (fset 'kill-two-lines "\^u2\^k")
1445      @result{} "\^u2\^k"
1446 @end example
1448 It you wish to use @code{fset} to make an alternate name for a
1449 function, consider using @code{defalias} instead.  @xref{Definition of
1450 defalias}.
1451 @end defun
1453 @node Closures
1454 @section Closures
1456   As explained in @ref{Variable Scoping}, Emacs can optionally enable
1457 lexical binding of variables.  When lexical binding is enabled, any
1458 named function that you create (e.g., with @code{defun}), as well as
1459 any anonymous function that you create using the @code{lambda} macro
1460 or the @code{function} special form or the @code{#'} syntax
1461 (@pxref{Anonymous Functions}), is automatically converted into a
1462 @dfn{closure}.
1464 @cindex closure
1465   A closure is a function that also carries a record of the lexical
1466 environment that existed when the function was defined.  When it is
1467 invoked, any lexical variable references within its definition use the
1468 retained lexical environment.  In all other respects, closures behave
1469 much like ordinary functions; in particular, they can be called in the
1470 same way as ordinary functions.
1472   @xref{Lexical Binding}, for an example of using a closure.
1474   Currently, an Emacs Lisp closure object is represented by a list
1475 with the symbol @code{closure} as the first element, a list
1476 representing the lexical environment as the second element, and the
1477 argument list and body forms as the remaining elements:
1479 @example
1480 ;; @r{lexical binding is enabled.}
1481 (lambda (x) (* x x))
1482      @result{} (closure (t) (x) (* x x))
1483 @end example
1485 @noindent
1486 However, the fact that the internal structure of a closure is
1487 exposed to the rest of the Lisp world is considered an internal
1488 implementation detail.  For this reason, we recommend against directly
1489 examining or altering the structure of closure objects.
1491 @node Advising Functions
1492 @section Advising Emacs Lisp Functions
1493 @cindex advising functions
1494 @cindex piece of advice
1496 When you need to modify a function defined in another library, or when you need
1497 to modify a hook like @code{@var{foo}-function}, a process filter, or basically
1498 any variable or object field which holds a function value, you can use the
1499 appropriate setter function, such as @code{fset} or @code{defun} for named
1500 functions, @code{setq} for hook variables, or @code{set-process-filter} for
1501 process filters, but those are often too blunt, completely throwing away the
1502 previous value.
1504   The @dfn{advice} feature lets you add to the existing definition of
1505 a function, by @dfn{advising the function}.  This is a cleaner method
1506 than redefining the whole function.
1508 Emacs's advice system provides two sets of primitives for that: the core set,
1509 for function values held in variables and object fields (with the corresponding
1510 primitives being @code{add-function} and @code{remove-function}) and another
1511 set layered on top of it for named functions (with the main primitives being
1512 @code{advice-add} and @code{advice-remove}).
1514 For example, in order to trace the calls to the process filter of a process
1515 @var{proc}, you could use:
1517 @example
1518 (defun my-tracing-function (proc string)
1519   (message "Proc %S received %S" proc string))
1521 (add-function :before (process-filter @var{proc}) #'my-tracing-function)
1522 @end example
1524 This will cause the process's output to be passed to @code{my-tracing-function}
1525 before being passed to the original process filter.  @code{my-tracing-function}
1526 receives the same arguments as the original function.  When you're done with
1527 it, you can revert to the untraced behavior with:
1529 @example
1530 (remove-function (process-filter @var{proc}) #'my-tracing-function)
1531 @end example
1533 Similarly, if you want to trace the execution of the function named
1534 @code{display-buffer}, you could use:
1536 @example
1537 (defun his-tracing-function (orig-fun &rest args)
1538   (message "display-buffer called with args %S" args)
1539   (let ((res (apply orig-fun args)))
1540     (message "display-buffer returned %S" res)
1541     res))
1543 (advice-add 'display-buffer :around #'his-tracing-function)
1544 @end example
1546 Here, @code{his-tracing-function} is called instead of the original function
1547 and receives the original function (additionally to that function's arguments)
1548 as argument, so it can call it if and when it needs to.
1549 When you're tired of seeing this output, you can revert to the untraced
1550 behavior with:
1552 @example
1553 (advice-remove 'display-buffer #'his-tracing-function)
1554 @end example
1556 The arguments @code{:before} and @code{:around} used in the above examples
1557 specify how the two functions are composed, since there are many different
1558 ways to do it.  The added function is also called a piece of @emph{advice}.
1560 @menu
1561 * Core Advising Primitives::    Primitives to manipulate advice.
1562 * Advising Named Functions::    Advising named functions.
1563 * Advice combinators::          Ways to compose advice.
1564 * Porting old advice::          Adapting code using the old defadvice.
1565 @end menu
1567 @node Core Advising Primitives
1568 @subsection Primitives to manipulate advices
1569 @cindex advice, add and remove
1571 @defmac add-function where place function &optional props
1572 This macro is the handy way to add the advice @var{function} to the function
1573 stored in @var{place} (@pxref{Generalized Variables}).
1575 @var{where} determines how @var{function} is composed with the
1576 existing function, e.g., whether @var{function} should be called before, or
1577 after the original function.  @xref{Advice combinators}, for the list of
1578 available ways to compose the two functions.
1580 When modifying a variable (whose name will usually end with @code{-function}),
1581 you can choose whether @var{function} is used globally or only in the current
1582 buffer: if @var{place} is just a symbol, then @var{function} is added to the
1583 global value of @var{place}.  Whereas if @var{place} is of the form
1584 @code{(local @var{symbol})}, where @var{symbol} is an expression which returns
1585 the variable name, then @var{function} will only be added in the
1586 current buffer.  Finally, if you want to modify a lexical variable, you will
1587 have to use @code{(var @var{variable})}.
1589 Every function added with @code{add-function} can be accompanied by an
1590 association list of properties @var{props}.  Currently only two of those
1591 properties have a special meaning:
1593 @table @code
1594 @item name
1595 This gives a name to the advice, which @code{remove-function} can use to
1596 identify which function to remove.  Typically used when @var{function} is an
1597 anonymous function.
1599 @item depth
1600 This specifies how to order the advice, should several pieces of
1601 advice be present.  By default, the depth is 0.  A depth of 100
1602 indicates that this piece of advice should be kept as deep as
1603 possible, whereas a depth of -100 indicates that it should stay as the
1604 outermost piece.  When two pieces of advice specify the same depth,
1605 the most recently added one will be outermost.
1607 For @code{:before} advice, being outermost means that this advice will
1608 be run first, before any other advice, whereas being innermost means
1609 that it will run right before the original function, with no other
1610 advice run between itself and the original function.  Similarly, for
1611 @code{:after} advice innermost means that it will run right after the
1612 original function, with no other advice run in between, whereas
1613 outermost means that it will be run right at the end after all other
1614 advice.  An innermost @code{:override} piece of advice will only
1615 override the original function and other pieces of advice will apply
1616 to it, whereas an outermost @code{:override} piece of advice will
1617 override not only the original function but all other advice applied
1618 to it as well.
1619 @end table
1621 If @var{function} is not interactive, then the combined function will inherit
1622 the interactive spec, if any, of the original function.  Else, the combined
1623 function will be interactive and will use the interactive spec of
1624 @var{function}.  One exception: if the interactive spec of @var{function}
1625 is a function (rather than an expression or a string), then the interactive
1626 spec of the combined function will be a call to that function with as sole
1627 argument the interactive spec of the original function.  To interpret the spec
1628 received as argument, use @code{advice-eval-interactive-spec}.
1630 Note: The interactive spec of @var{function} will apply to the combined
1631 function and should hence obey the calling convention of the combined function
1632 rather than that of @var{function}.  In many cases, it makes no difference
1633 since they are identical, but it does matter for @code{:around},
1634 @code{:filter-args}, and @code{filter-return}, where @var{function}.
1635 @end defmac
1637 @defmac remove-function place function
1638 This macro removes @var{function} from the function stored in
1639 @var{place}.  This only works if @var{function} was added to @var{place}
1640 using @code{add-function}.
1642 @var{function} is compared with functions added to @var{place} using
1643 @code{equal}, to try and make it work also with lambda expressions.  It is
1644 additionally compared also with the @code{name} property of the functions added
1645 to @var{place}, which can be more reliable than comparing lambda expressions
1646 using @code{equal}.
1647 @end defmac
1649 @defun advice-function-member-p advice function-def
1650 Return non-@code{nil} if @var{advice} is already in @var{function-def}.
1651 Like for @code{remove-function} above, instead of @var{advice} being the actual
1652 function, it can also be the @code{name} of the piece of advice.
1653 @end defun
1655 @defun advice-function-mapc f function-def
1656 Call the function @var{f} for every piece of advice that was added to
1657 @var{function-def}.  @var{f} is called with two arguments: the advice function
1658 and its properties.
1659 @end defun
1661 @defun advice-eval-interactive-spec spec
1662 Evaluate the interactive @var{spec} just like an interactive call to a function
1663 with such a spec would, and then return the corresponding list of arguments
1664 that was built.  E.g., @code{(advice-eval-interactive-spec "r\nP")} will
1665 return a list of three elements, containing the boundaries of the region and
1666 the current prefix argument.
1667 @end defun
1669 @node Advising Named Functions
1670 @subsection Advising Named Functions
1671 @cindex advising named functions
1673 A common use of advice is for named functions and macros.
1674 You could just use @code{add-function} as in:
1676 @example
1677 (add-function :around (symbol-function '@var{fun}) #'his-tracing-function)
1678 @end example
1680   But you should use @code{advice-add} and @code{advice-remove} for that
1681 instead.  This separate set of functions to manipulate pieces of advice applied
1682 to named functions, offers the following extra features compared to
1683 @code{add-function}: they know how to deal with macros and autoloaded
1684 functions, they let @code{describe-function} preserve the original docstring as
1685 well as document the added advice, and they let you add and remove advice
1686 before a function is even defined.
1688   @code{advice-add} can be useful for altering the behavior of existing calls
1689 to an existing function without having to redefine the whole function.
1690 However, it can be a source of bugs, since existing callers to the function may
1691 assume the old behavior, and work incorrectly when the behavior is changed by
1692 advice.  Advice can also cause confusion in debugging, if the person doing the
1693 debugging does not notice or remember that the function has been modified
1694 by advice.
1696   For these reasons, advice should be reserved for the cases where you
1697 cannot modify a function's behavior in any other way.  If it is
1698 possible to do the same thing via a hook, that is preferable
1699 (@pxref{Hooks}).  If you simply want to change what a particular key
1700 does, it may be better to write a new command, and remap the old
1701 command's key bindings to the new one (@pxref{Remapping Commands}).
1702 In particular, Emacs's own source files should not put advice on
1703 functions in Emacs.  (There are currently a few exceptions to this
1704 convention, but we aim to correct them.)
1706   Special forms (@pxref{Special Forms}) cannot be advised, however macros can
1707 be advised, in much the same way as functions.  Of course, this will not affect
1708 code that has already been macro-expanded, so you need to make sure the advice
1709 is installed before the macro is expanded.
1711   It is possible to advise a primitive (@pxref{What Is a Function}),
1712 but one should typically @emph{not} do so, for two reasons.  Firstly,
1713 some primitives are used by the advice mechanism, and advising them
1714 could cause an infinite recursion.  Secondly, many primitives are
1715 called directly from C, and such calls ignore advice; hence, one ends
1716 up in a confusing situation where some calls (occurring from Lisp
1717 code) obey the advice and other calls (from C code) do not.
1719 @defmac define-advice symbol (where lambda-list &optional name depth) &rest body
1720 This macro defines a piece of advice and adds it to the function named
1721 @var{symbol}.  The advice is an anonymous function if @var{name} is
1722 nil or a function named @code{symbol@@name}.  See @code{advice-add}
1723 for explanation of other arguments.
1724 @end defmac
1726 @defun advice-add symbol where function &optional props
1727 Add the advice @var{function} to the named function @var{symbol}.
1728 @var{where} and @var{props} have the same meaning as for @code{add-function}
1729 (@pxref{Core Advising Primitives}).
1730 @end defun
1732 @defun advice-remove symbol function
1733 Remove the advice @var{function} from the named function @var{symbol}.
1734 @var{function} can also be the @code{name} of a piece of advice.
1735 @end defun
1737 @defun advice-member-p function symbol
1738 Return non-@code{nil} if the advice @var{function} is already in the named
1739 function @var{symbol}.  @var{function} can also be the @code{name} of
1740 a piece of advice.
1741 @end defun
1743 @defun advice-mapc function symbol
1744 Call @var{function} for every piece of advice that was added to the
1745 named function @var{symbol}.  @var{function} is called with two
1746 arguments: the advice function and its properties.
1747 @end defun
1749 @node Advice combinators
1750 @subsection Ways to compose advice
1752 Here are the different possible values for the @var{where} argument of
1753 @code{add-function} and @code{advice-add}, specifying how the advice
1754 @var{function} and the original function should be composed.
1756 @table @code
1757 @item :before
1758 Call @var{function} before the old function.  Both functions receive the
1759 same arguments, and the return value of the composition is the return value of
1760 the old function.  More specifically, the composition of the two functions
1761 behaves like:
1762 @example
1763 (lambda (&rest r) (apply @var{function} r) (apply @var{oldfun} r))
1764 @end example
1765 @code{(add-function :before @var{funvar} @var{function})} is comparable for
1766 single-function hooks to @code{(add-hook '@var{hookvar} @var{function})} for
1767 normal hooks.
1769 @item :after
1770 Call @var{function} after the old function.  Both functions receive the
1771 same arguments, and the return value of the composition is the return value of
1772 the old function.  More specifically, the composition of the two functions
1773 behaves like:
1774 @example
1775 (lambda (&rest r) (prog1 (apply @var{oldfun} r) (apply @var{function} r)))
1776 @end example
1777 @code{(add-function :after @var{funvar} @var{function})} is comparable for
1778 single-function hooks to @code{(add-hook '@var{hookvar} @var{function}
1779 'append)} for normal hooks.
1781 @item :override
1782 This completely replaces the old function with the new one.  The old function
1783 can of course be recovered if you later call @code{remove-function}.
1785 @item :around
1786 Call @var{function} instead of the old function, but provide the old function
1787 as an extra argument to @var{function}.  This is the most flexible composition.
1788 For example, it lets you call the old function with different arguments, or
1789 many times, or within a let-binding, or you can sometimes delegate the work to
1790 the old function and sometimes override it completely.  More specifically, the
1791 composition of the two functions behaves like:
1792 @example
1793 (lambda (&rest r) (apply @var{function} @var{oldfun} r))
1794 @end example
1796 @item :before-while
1797 Call @var{function} before the old function and don't call the old
1798 function if @var{function} returns @code{nil}.  Both functions receive the
1799 same arguments, and the return value of the composition is the return value of
1800 the old function.  More specifically, the composition of the two functions
1801 behaves like:
1802 @example
1803 (lambda (&rest r) (and (apply @var{function} r) (apply @var{oldfun} r)))
1804 @end example
1805 @code{(add-function :before-while @var{funvar} @var{function})} is comparable
1806 for single-function hooks to @code{(add-hook '@var{hookvar} @var{function})}
1807 when @var{hookvar} is run via @code{run-hook-with-args-until-failure}.
1809 @item :before-until
1810 Call @var{function} before the old function and only call the old function if
1811 @var{function} returns @code{nil}.  More specifically, the composition of the
1812 two functions behaves like:
1813 @example
1814 (lambda (&rest r) (or (apply @var{function} r) (apply @var{oldfun} r)))
1815 @end example
1816 @code{(add-function :before-until @var{funvar} @var{function})} is comparable
1817 for single-function hooks to @code{(add-hook '@var{hookvar} @var{function})}
1818 when @var{hookvar} is run via @code{run-hook-with-args-until-success}.
1820 @item :after-while
1821 Call @var{function} after the old function and only if the old function
1822 returned non-@code{nil}.  Both functions receive the same arguments, and the
1823 return value of the composition is the return value of @var{function}.
1824 More specifically, the composition of the two functions behaves like:
1825 @example
1826 (lambda (&rest r) (and (apply @var{oldfun} r) (apply @var{function} r)))
1827 @end example
1828 @code{(add-function :after-while @var{funvar} @var{function})} is comparable
1829 for single-function hooks to @code{(add-hook '@var{hookvar} @var{function}
1830 'append)} when @var{hookvar} is run via
1831 @code{run-hook-with-args-until-failure}.
1833 @item :after-until
1834 Call @var{function} after the old function and only if the old function
1835 returned @code{nil}.  More specifically, the composition of the two functions
1836 behaves like:
1837 @example
1838 (lambda (&rest r) (or  (apply @var{oldfun} r) (apply @var{function} r)))
1839 @end example
1840 @code{(add-function :after-until @var{funvar} @var{function})} is comparable
1841 for single-function hooks to @code{(add-hook '@var{hookvar} @var{function}
1842 'append)} when @var{hookvar} is run via
1843 @code{run-hook-with-args-until-success}.
1845 @item :filter-args
1846 Call @var{function} first and use the result (which should be a list) as the
1847 new arguments to pass to the old function.  More specifically, the composition
1848 of the two functions behaves like:
1849 @example
1850 (lambda (&rest r) (apply @var{oldfun} (funcall @var{function} r)))
1851 @end example
1853 @item :filter-return
1854 Call the old function first and pass the result to @var{function}.
1855 More specifically, the composition of the two functions behaves like:
1856 @example
1857 (lambda (&rest r) (funcall @var{function} (apply @var{oldfun} r)))
1858 @end example
1859 @end table
1862 @node Porting old advice
1863 @subsection Adapting code using the old defadvice
1864 @cindex old advices, porting
1866 A lot of code uses the old @code{defadvice} mechanism, which is largely made
1867 obsolete by the new @code{advice-add}, whose implementation and semantics is
1868 significantly simpler.
1870 An old piece of advice such as:
1872 @example
1873 (defadvice previous-line (before next-line-at-end
1874                                  (&optional arg try-vscroll))
1875   "Insert an empty line when moving up from the top line."
1876   (if (and next-line-add-newlines (= arg 1)
1877            (save-excursion (beginning-of-line) (bobp)))
1878       (progn
1879         (beginning-of-line)
1880         (newline))))
1881 @end example
1883 could be translated in the new advice mechanism into a plain function:
1885 @example
1886 (defun previous-line--next-line-at-end (&optional arg try-vscroll)
1887   "Insert an empty line when moving up from the top line."
1888   (if (and next-line-add-newlines (= arg 1)
1889            (save-excursion (beginning-of-line) (bobp)))
1890       (progn
1891         (beginning-of-line)
1892         (newline))))
1893 @end example
1895 Obviously, this does not actually modify @code{previous-line}.  For that the
1896 old advice needed:
1897 @example
1898 (ad-activate 'previous-line)
1899 @end example
1900 whereas the new advice mechanism needs:
1901 @example
1902 (advice-add 'previous-line :before #'previous-line--next-line-at-end)
1903 @end example
1905 Note that @code{ad-activate} had a global effect: it activated all pieces of
1906 advice enabled for that specified function.  If you wanted to only activate or
1907 deactivate a particular piece, you needed to @emph{enable} or @emph{disable}
1908 it with @code{ad-enable-advice} and @code{ad-disable-advice}.
1909 The new mechanism does away with this distinction.
1911 Around advice such as:
1913 @example
1914 (defadvice foo (around foo-around)
1915   "Ignore case in `foo'."
1916   (let ((case-fold-search t))
1917     ad-do-it))
1918 (ad-activate 'foo)
1919 @end example
1921 could translate into:
1923 @example
1924 (defun foo--foo-around (orig-fun &rest args)
1925   "Ignore case in `foo'."
1926   (let ((case-fold-search t))
1927     (apply orig-fun args)))
1928 (advice-add 'foo :around #'foo--foo-around)
1929 @end example
1931 Regarding the advice's @emph{class}, note that the new @code{:before} is not
1932 quite equivalent to the old @code{before}, because in the old advice you could
1933 modify the function's arguments (e.g., with @code{ad-set-arg}), and that would
1934 affect the argument values seen by the original function, whereas in the new
1935 @code{:before}, modifying an argument via @code{setq} in the advice has no
1936 effect on the arguments seen by the original function.
1937 When porting @code{before} advice which relied on this behavior, you'll need
1938 to turn it into new @code{:around} or @code{:filter-args} advice instead.
1940 Similarly old @code{after} advice could modify the returned value by
1941 changing @code{ad-return-value}, whereas new @code{:after} advice cannot, so
1942 when porting such old @code{after} advice, you'll need to turn it into new
1943 @code{:around} or @code{:filter-return} advice instead.
1945 @node Obsolete Functions
1946 @section Declaring Functions Obsolete
1947 @cindex obsolete functions
1949   You can mark a named function as @dfn{obsolete}, meaning that it may
1950 be removed at some point in the future.  This causes Emacs to warn
1951 that the function is obsolete whenever it byte-compiles code
1952 containing that function, and whenever it displays the documentation
1953 for that function.  In all other respects, an obsolete function
1954 behaves like any other function.
1956   The easiest way to mark a function as obsolete is to put a
1957 @code{(declare (obsolete @dots{}))} form in the function's
1958 @code{defun} definition.  @xref{Declare Form}.  Alternatively, you can
1959 use the @code{make-obsolete} function, described below.
1961   A macro (@pxref{Macros}) can also be marked obsolete with
1962 @code{make-obsolete}; this has the same effects as for a function.  An
1963 alias for a function or macro can also be marked as obsolete; this
1964 makes the alias itself obsolete, not the function or macro which it
1965 resolves to.
1967 @defun make-obsolete obsolete-name current-name &optional when
1968 This function marks @var{obsolete-name} as obsolete.
1969 @var{obsolete-name} should be a symbol naming a function or macro, or
1970 an alias for a function or macro.
1972 If @var{current-name} is a symbol, the warning message says to use
1973 @var{current-name} instead of @var{obsolete-name}.  @var{current-name}
1974 does not need to be an alias for @var{obsolete-name}; it can be a
1975 different function with similar functionality.  @var{current-name} can
1976 also be a string, which serves as the warning message.  The message
1977 should begin in lower case, and end with a period.  It can also be
1978 @code{nil}, in which case the warning message provides no additional
1979 details.
1981 If provided, @var{when} should be a string indicating when the function
1982 was first made obsolete---for example, a date or a release number.
1983 @end defun
1985 @defmac define-obsolete-function-alias obsolete-name current-name &optional when doc
1986 This convenience macro marks the function @var{obsolete-name} obsolete
1987 and also defines it as an alias for the function @var{current-name}.
1988 It is equivalent to the following:
1990 @example
1991 (defalias @var{obsolete-name} @var{current-name} @var{doc})
1992 (make-obsolete @var{obsolete-name} @var{current-name} @var{when})
1993 @end example
1994 @end defmac
1996 In addition, you can mark a certain a particular calling convention
1997 for a function as obsolete:
1999 @defun set-advertised-calling-convention function signature when
2000 This function specifies the argument list @var{signature} as the
2001 correct way to call @var{function}.  This causes the Emacs byte
2002 compiler to issue a warning whenever it comes across an Emacs Lisp
2003 program that calls @var{function} any other way (however, it will
2004 still allow the code to be byte compiled).  @var{when} should be a
2005 string indicating when the variable was first made obsolete (usually a
2006 version number string).
2008 For instance, in old versions of Emacs the @code{sit-for} function
2009 accepted three arguments, like this
2011 @example
2012   (sit-for seconds milliseconds nodisp)
2013 @end example
2015 However, calling @code{sit-for} this way is considered obsolete
2016 (@pxref{Waiting}).  The old calling convention is deprecated like
2017 this:
2019 @example
2020 (set-advertised-calling-convention
2021   'sit-for '(seconds &optional nodisp) "22.1")
2022 @end example
2023 @end defun
2025 @node Inline Functions
2026 @section Inline Functions
2027 @cindex inline functions
2029   An @dfn{inline function} is a function that works just like an
2030 ordinary function, except for one thing: when you byte-compile a call
2031 to the function (@pxref{Byte Compilation}), the function's definition
2032 is expanded into the caller.  To define an inline function, use
2033 @code{defsubst} instead of @code{defun}.
2035 @defmac defsubst name args [doc] [declare] [interactive] body@dots{}
2036 This macro defines an inline function.  Its syntax is exactly the same
2037 as @code{defun} (@pxref{Defining Functions}).
2038 @end defmac
2040   Making a function inline often makes its function calls run faster.
2041 But it also has disadvantages.  For one thing, it reduces flexibility;
2042 if you change the definition of the function, calls already inlined
2043 still use the old definition until you recompile them.
2045   Another disadvantage is that making a large function inline can
2046 increase the size of compiled code both in files and in memory.  Since
2047 the speed advantage of inline functions is greatest for small
2048 functions, you generally should not make large functions inline.
2050   Also, inline functions do not behave well with respect to debugging,
2051 tracing, and advising (@pxref{Advising Functions}).  Since ease of
2052 debugging and the flexibility of redefining functions are important
2053 features of Emacs, you should not make a function inline, even if it's
2054 small, unless its speed is really crucial, and you've timed the code
2055 to verify that using @code{defun} actually has performance problems.
2057   After an inline function is defined, its inline expansion can be
2058 performed later on in the same file, just like macros.
2060   It's possible to use @code{defsubst} to define a macro to expand
2061 into the same code that an inline function would execute
2062 (@pxref{Macros}).  But the macro would be limited to direct use in
2063 expressions---a macro cannot be called with @code{apply},
2064 @code{mapcar} and so on.  Also, it takes some work to convert an
2065 ordinary function into a macro.  To convert it into an inline function
2066 is easy; just replace @code{defun} with @code{defsubst}.  Since each
2067 argument of an inline function is evaluated exactly once, you needn't
2068 worry about how many times the body uses the arguments, as you do for
2069 macros.
2071   As an alternative to @code{defsubst}, you can use
2072 @code{define-inline} to define functions via their exhaustive compiler
2073 macro.  @xref{Defining Functions, define-inline}.
2075 @node Declare Form
2076 @section The @code{declare} Form
2077 @findex declare
2079   @code{declare} is a special macro which can be used to add meta
2080 properties to a function or macro: for example, marking it as
2081 obsolete, or giving its forms a special @key{TAB} indentation
2082 convention in Emacs Lisp mode.
2084 @anchor{Definition of declare}
2085 @defmac declare specs@dots{}
2086 This macro ignores its arguments and evaluates to @code{nil}; it has
2087 no run-time effect.  However, when a @code{declare} form occurs in the
2088 @var{declare} argument of a @code{defun} or @code{defsubst} function
2089 definition (@pxref{Defining Functions}) or a @code{defmacro} macro
2090 definition (@pxref{Defining Macros}), it appends the properties
2091 specified by @var{specs} to the function or macro.  This work is
2092 specially performed by @code{defun}, @code{defsubst}, and
2093 @code{defmacro}.
2095 Each element in @var{specs} should have the form @code{(@var{property}
2096 @var{args}@dots{})}, which should not be quoted.  These have the
2097 following effects:
2099 @table @code
2100 @item (advertised-calling-convention @var{signature} @var{when})
2101 This acts like a call to @code{set-advertised-calling-convention}
2102 (@pxref{Obsolete Functions}); @var{signature} specifies the correct
2103 argument list for calling the function or macro, and @var{when} should
2104 be a string indicating when the old argument list was first made obsolete.
2106 @item (debug @var{edebug-form-spec})
2107 This is valid for macros only.  When stepping through the macro with
2108 Edebug, use @var{edebug-form-spec}.  @xref{Instrumenting Macro Calls}.
2110 @item (doc-string @var{n})
2111 This is used when defining a function or macro which itself will be used to
2112 define entities like functions, macros, or variables.  It indicates that
2113 the @var{n}th argument, if any, should be considered
2114 as a documentation string.
2116 @item (indent @var{indent-spec})
2117 Indent calls to this function or macro according to @var{indent-spec}.
2118 This is typically used for macros, though it works for functions too.
2119 @xref{Indenting Macros}.
2121 @item (interactive-only @var{value})
2122 Set the function's @code{interactive-only} property to @var{value}.
2123 @xref{The interactive-only property}.
2125 @item (obsolete @var{current-name} @var{when})
2126 Mark the function or macro as obsolete, similar to a call to
2127 @code{make-obsolete} (@pxref{Obsolete Functions}).  @var{current-name}
2128 should be a symbol (in which case the warning message says to use that
2129 instead), a string (specifying the warning message), or @code{nil} (in
2130 which case the warning message gives no extra details).  @var{when}
2131 should be a string indicating when the function or macro was first
2132 made obsolete.
2134 @item (compiler-macro @var{expander})
2135 This can only be used for functions, and tells the compiler to use
2136 @var{expander} as an optimization function.  When encountering a call to the
2137 function, of the form @code{(@var{function} @var{args}@dots{})}, the macro
2138 expander will call @var{expander} with that form as well as with
2139 @var{args}@dots{}, and @var{expander} can either return a new expression to use
2140 instead of the function call, or it can return just the form unchanged,
2141 to indicate that the function call should be left alone.  @var{expander} can
2142 be a symbol, or it can be a form @code{(lambda (@var{arg}) @var{body})} in
2143 which case @var{arg} will hold the original function call expression, and the
2144 (unevaluated) arguments to the function can be accessed using the function's
2145 formal arguments.
2147 @item (gv-expander @var{expander})
2148 Declare @var{expander} to be the function to handle calls to the macro (or
2149 function) as a generalized variable, similarly to @code{gv-define-expander}.
2150 @var{expander} can be a symbol or it can be of the form @code{(lambda
2151 (@var{arg}) @var{body})} in which case that function will additionally have
2152 access to the macro (or function)'s arguments.
2154 @item (gv-setter @var{setter})
2155 Declare @var{setter} to be the function to handle calls to the macro (or
2156 function) as a generalized variable.  @var{setter} can be a symbol in which
2157 case it will be passed to @code{gv-define-simple-setter}, or it can be of the
2158 form @code{(lambda (@var{arg}) @var{body})} in which case that function will
2159 additionally have access to the macro (or function)'s arguments and it will
2160 passed to @code{gv-define-setter}.
2162 @end table
2164 @end defmac
2166 @node Declaring Functions
2167 @section Telling the Compiler that a Function is Defined
2168 @cindex function declaration
2169 @cindex declaring functions
2170 @findex declare-function
2172 Byte-compiling a file often produces warnings about functions that the
2173 compiler doesn't know about (@pxref{Compiler Errors}).  Sometimes this
2174 indicates a real problem, but usually the functions in question are
2175 defined in other files which would be loaded if that code is run.  For
2176 example, byte-compiling @file{simple.el} used to warn:
2178 @example
2179 simple.el:8727:1:Warning: the function ‘shell-mode’ is not known to be
2180     defined.
2181 @end example
2183 In fact, @code{shell-mode} is used only in a function that executes
2184 @code{(require 'shell)} before calling @code{shell-mode}, so
2185 @code{shell-mode} will be defined properly at run-time.  When you know
2186 that such a warning does not indicate a real problem, it is good to
2187 suppress the warning.  That makes new warnings which might mean real
2188 problems more visible.  You do that with @code{declare-function}.
2190 All you need to do is add a @code{declare-function} statement before the
2191 first use of the function in question:
2193 @example
2194 (declare-function shell-mode "shell" ())
2195 @end example
2197 This says that @code{shell-mode} is defined in @file{shell.el} (the
2198 @samp{.el} can be omitted).  The compiler takes for granted that that file
2199 really defines the function, and does not check.
2201   The optional third argument specifies the argument list of
2202 @code{shell-mode}.  In this case, it takes no arguments
2203 (@code{nil} is different from not specifying a value).  In other
2204 cases, this might be something like @code{(file &optional overwrite)}.
2205 You don't have to specify the argument list, but if you do the
2206 byte compiler can check that the calls match the declaration.
2208 @defmac declare-function function file &optional arglist fileonly
2209 Tell the byte compiler to assume that @var{function} is defined in the
2210 file @var{file}.  The optional third argument @var{arglist} is either
2211 @code{t}, meaning the argument list is unspecified, or a list of
2212 formal parameters in the same style as @code{defun}.  An omitted
2213 @var{arglist} defaults to @code{t}, not @code{nil}; this is atypical
2214 behavior for omitted arguments, and it means that to supply a fourth
2215 but not third argument one must specify @code{t} for the third-argument
2216 placeholder instead of the usual @code{nil}.  The optional fourth
2217 argument @var{fileonly} non-@code{nil} means check only that
2218 @var{file} exists, not that it actually defines @var{function}.
2219 @end defmac
2221   To verify that these functions really are declared where
2222 @code{declare-function} says they are, use @code{check-declare-file}
2223 to check all @code{declare-function} calls in one source file, or use
2224 @code{check-declare-directory} check all the files in and under a
2225 certain directory.
2227   These commands find the file that ought to contain a function's
2228 definition using @code{locate-library}; if that finds no file, they
2229 expand the definition file name relative to the directory of the file
2230 that contains the @code{declare-function} call.
2232   You can also say that a function is a primitive by specifying a file
2233 name ending in @samp{.c} or @samp{.m}.  This is useful only when you
2234 call a primitive that is defined only on certain systems.  Most
2235 primitives are always defined, so they will never give you a warning.
2237   Sometimes a file will optionally use functions from an external package.
2238 If you prefix the filename in the @code{declare-function} statement with
2239 @samp{ext:}, then it will be checked if it is found, otherwise skipped
2240 without error.
2242   There are some function definitions that @samp{check-declare} does not
2243 understand (e.g., @code{defstruct} and some other macros).  In such cases,
2244 you can pass a non-@code{nil} @var{fileonly} argument to
2245 @code{declare-function}, meaning to only check that the file exists, not
2246 that it actually defines the function.  Note that to do this without
2247 having to specify an argument list, you should set the @var{arglist}
2248 argument to @code{t} (because @code{nil} means an empty argument list, as
2249 opposed to an unspecified one).
2251 @node Function Safety
2252 @section Determining whether a Function is Safe to Call
2253 @cindex function safety
2254 @cindex safety of functions
2256 Some major modes, such as SES, call functions that are stored in user
2257 files.  (@inforef{Top, ,ses}, for more information on SES@.)  User
2258 files sometimes have poor pedigrees---you can get a spreadsheet from
2259 someone you've just met, or you can get one through email from someone
2260 you've never met.  So it is risky to call a function whose source code
2261 is stored in a user file until you have determined that it is safe.
2263 @defun unsafep form &optional unsafep-vars
2264 Returns @code{nil} if @var{form} is a @dfn{safe} Lisp expression, or
2265 returns a list that describes why it might be unsafe.  The argument
2266 @var{unsafep-vars} is a list of symbols known to have temporary
2267 bindings at this point; it is mainly used for internal recursive
2268 calls.  The current buffer is an implicit argument, which provides a
2269 list of buffer-local bindings.
2270 @end defun
2272 Being quick and simple, @code{unsafep} does a very light analysis and
2273 rejects many Lisp expressions that are actually safe.  There are no
2274 known cases where @code{unsafep} returns @code{nil} for an unsafe
2275 expression.  However, a safe Lisp expression can return a string
2276 with a @code{display} property, containing an associated Lisp
2277 expression to be executed after the string is inserted into a buffer.
2278 This associated expression can be a virus.  In order to be safe, you
2279 must delete properties from all strings calculated by user code before
2280 inserting them into buffers.
2282 @ignore
2283 What is a safe Lisp expression?  Basically, it's an expression that
2284 calls only built-in functions with no side effects (or only innocuous
2285 ones).  Innocuous side effects include displaying messages and
2286 altering non-risky buffer-local variables (but not global variables).
2288 @table @dfn
2289 @item Safe expression
2290 @itemize
2291 @item
2292 An atom or quoted thing.
2293 @item
2294 A call to a safe function (see below), if all its arguments are
2295 safe expressions.
2296 @item
2297 One of the special forms @code{and}, @code{catch}, @code{cond},
2298 @code{if}, @code{or}, @code{prog1}, @code{prog2}, @code{progn},
2299 @code{while}, and @code{unwind-protect}], if all its arguments are
2300 safe.
2301 @item
2302 A form that creates temporary bindings (@code{condition-case},
2303 @code{dolist}, @code{dotimes}, @code{lambda}, @code{let}, or
2304 @code{let*}), if all args are safe and the symbols to be bound are not
2305 explicitly risky (see @pxref{File Local Variables}).
2306 @item
2307 An assignment using @code{add-to-list}, @code{setq}, @code{push}, or
2308 @code{pop}, if all args are safe and the symbols to be assigned are
2309 not explicitly risky and they already have temporary or buffer-local
2310 bindings.
2311 @item
2312 One of [apply, mapc, mapcar, mapconcat] if the first argument is a
2313 safe explicit lambda and the other args are safe expressions.
2314 @end itemize
2316 @item Safe function
2317 @itemize
2318 @item
2319 A lambda containing safe expressions.
2320 @item
2321 A symbol on the list @code{safe-functions}, so the user says it's safe.
2322 @item
2323 A symbol with a non-@code{nil} @code{side-effect-free} property.
2324 @item
2325 A symbol with a non-@code{nil} @code{safe-function} property.  The
2326 value @code{t} indicates a function that is safe but has innocuous
2327 side effects.  Other values will someday indicate functions with
2328 classes of side effects that are not always safe.
2329 @end itemize
2331 The @code{side-effect-free} and @code{safe-function} properties are
2332 provided for built-in functions and for low-level functions and macros
2333 defined in @file{subr.el}.  You can assign these properties for the
2334 functions you write.
2335 @end table
2336 @end ignore
2338 @node Related Topics
2339 @section Other Topics Related to Functions
2341   Here is a table of several functions that do things related to
2342 function calling and function definitions.  They are documented
2343 elsewhere, but we provide cross references here.
2345 @table @code
2346 @item apply
2347 See @ref{Calling Functions}.
2349 @item autoload
2350 See @ref{Autoload}.
2352 @item call-interactively
2353 See @ref{Interactive Call}.
2355 @item called-interactively-p
2356 See @ref{Distinguish Interactive}.
2358 @item commandp
2359 See @ref{Interactive Call}.
2361 @item documentation
2362 See @ref{Accessing Documentation}.
2364 @item eval
2365 See @ref{Eval}.
2367 @item funcall
2368 See @ref{Calling Functions}.
2370 @item function
2371 See @ref{Anonymous Functions}.
2373 @item ignore
2374 See @ref{Calling Functions}.
2376 @item indirect-function
2377 See @ref{Function Indirection}.
2379 @item interactive
2380 See @ref{Using Interactive}.
2382 @item interactive-p
2383 See @ref{Distinguish Interactive}.
2385 @item mapatoms
2386 See @ref{Creating Symbols}.
2388 @item mapcar
2389 See @ref{Mapping Functions}.
2391 @item map-char-table
2392 See @ref{Char-Tables}.
2394 @item mapconcat
2395 See @ref{Mapping Functions}.
2397 @item undefined
2398 See @ref{Functions for Key Lookup}.
2399 @end table