# Auto-commit of loaddefs files.
[emacs.git] / doc / lispref / sequences.texi
blob04404f886e0310b25fee3519a585bfaf87fabcef
1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990-1995, 1998-1999, 2001-2015 Free Software
4 @c Foundation, Inc.
5 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
6 @node Sequences Arrays Vectors
7 @chapter Sequences, Arrays, and Vectors
8 @cindex sequence
10   The @dfn{sequence} type is the union of two other Lisp types: lists
11 and arrays.  In other words, any list is a sequence, and any array is
12 a sequence.  The common property that all sequences have is that each
13 is an ordered collection of elements.
15   An @dfn{array} is a fixed-length object with a slot for each of its
16 elements.  All the elements are accessible in constant time.  The four
17 types of arrays are strings, vectors, char-tables and bool-vectors.
19   A list is a sequence of elements, but it is not a single primitive
20 object; it is made of cons cells, one cell per element.  Finding the
21 @var{n}th element requires looking through @var{n} cons cells, so
22 elements farther from the beginning of the list take longer to access.
23 But it is possible to add elements to the list, or remove elements.
25   The following diagram shows the relationship between these types:
27 @example
28 @group
29           _____________________________________________
30          |                                             |
31          |          Sequence                           |
32          |  ______   ________________________________  |
33          | |      | |                                | |
34          | | List | |             Array              | |
35          | |      | |    ________       ________     | |
36          | |______| |   |        |     |        |    | |
37          |          |   | Vector |     | String |    | |
38          |          |   |________|     |________|    | |
39          |          |  ____________   _____________  | |
40          |          | |            | |             | | |
41          |          | | Char-table | | Bool-vector | | |
42          |          | |____________| |_____________| | |
43          |          |________________________________| |
44          |_____________________________________________|
45 @end group
46 @end example
48 @menu
49 * Sequence Functions::    Functions that accept any kind of sequence.
50 * Arrays::                Characteristics of arrays in Emacs Lisp.
51 * Array Functions::       Functions specifically for arrays.
52 * Vectors::               Special characteristics of Emacs Lisp vectors.
53 * Vector Functions::      Functions specifically for vectors.
54 * Char-Tables::           How to work with char-tables.
55 * Bool-Vectors::          How to work with bool-vectors.
56 * Rings::                 Managing a fixed-size ring of objects.
57 @end menu
59 @node Sequence Functions
60 @section Sequences
62   This section describes functions that accept any kind of sequence.
64 @defun sequencep object
65 This function returns @code{t} if @var{object} is a list, vector,
66 string, bool-vector, or char-table, @code{nil} otherwise.
67 @end defun
69 @defun length sequence
70 @cindex string length
71 @cindex list length
72 @cindex vector length
73 @cindex sequence length
74 @cindex char-table length
75 This function returns the number of elements in @var{sequence}.  If
76 @var{sequence} is a dotted list, a @code{wrong-type-argument} error is
77 signaled.  Circular lists may cause an infinite loop.  For a
78 char-table, the value returned is always one more than the maximum
79 Emacs character code.
81 @xref{Definition of safe-length}, for the related function @code{safe-length}.
83 @example
84 @group
85 (length '(1 2 3))
86     @result{} 3
87 @end group
88 @group
89 (length ())
90     @result{} 0
91 @end group
92 @group
93 (length "foobar")
94     @result{} 6
95 @end group
96 @group
97 (length [1 2 3])
98     @result{} 3
99 @end group
100 @group
101 (length (make-bool-vector 5 nil))
102     @result{} 5
103 @end group
104 @end example
105 @end defun
107 @noindent
108 See also @code{string-bytes}, in @ref{Text Representations}.
110 If you need to compute the width of a string on display, you should use
111 @code{string-width} (@pxref{Size of Displayed Text}), not @code{length},
112 since @code{length} only counts the number of characters, but does not
113 account for the display width of each character.
115 @defun elt sequence index
116 @cindex elements of sequences
117 This function returns the element of @var{sequence} indexed by
118 @var{index}.  Legitimate values of @var{index} are integers ranging
119 from 0 up to one less than the length of @var{sequence}.  If
120 @var{sequence} is a list, out-of-range values behave as for
121 @code{nth}.  @xref{Definition of nth}.  Otherwise, out-of-range values
122 trigger an @code{args-out-of-range} error.
124 @example
125 @group
126 (elt [1 2 3 4] 2)
127      @result{} 3
128 @end group
129 @group
130 (elt '(1 2 3 4) 2)
131      @result{} 3
132 @end group
133 @group
134 ;; @r{We use @code{string} to show clearly which character @code{elt} returns.}
135 (string (elt "1234" 2))
136      @result{} "3"
137 @end group
138 @group
139 (elt [1 2 3 4] 4)
140      @error{} Args out of range: [1 2 3 4], 4
141 @end group
142 @group
143 (elt [1 2 3 4] -1)
144      @error{} Args out of range: [1 2 3 4], -1
145 @end group
146 @end example
148 This function generalizes @code{aref} (@pxref{Array Functions}) and
149 @code{nth} (@pxref{Definition of nth}).
150 @end defun
152 @defun copy-sequence sequence
153 @cindex copying sequences
154 This function returns a copy of @var{sequence}.  The copy is the same
155 type of object as the original sequence, and it has the same elements
156 in the same order.
158 Storing a new element into the copy does not affect the original
159 @var{sequence}, and vice versa.  However, the elements of the new
160 sequence are not copies; they are identical (@code{eq}) to the elements
161 of the original.  Therefore, changes made within these elements, as
162 found via the copied sequence, are also visible in the original
163 sequence.
165 If the sequence is a string with text properties, the property list in
166 the copy is itself a copy, not shared with the original's property
167 list.  However, the actual values of the properties are shared.
168 @xref{Text Properties}.
170 This function does not work for dotted lists.  Trying to copy a
171 circular list may cause an infinite loop.
173 See also @code{append} in @ref{Building Lists}, @code{concat} in
174 @ref{Creating Strings}, and @code{vconcat} in @ref{Vector Functions},
175 for other ways to copy sequences.
177 @example
178 @group
179 (setq bar '(1 2))
180      @result{} (1 2)
181 @end group
182 @group
183 (setq x (vector 'foo bar))
184      @result{} [foo (1 2)]
185 @end group
186 @group
187 (setq y (copy-sequence x))
188      @result{} [foo (1 2)]
189 @end group
191 @group
192 (eq x y)
193      @result{} nil
194 @end group
195 @group
196 (equal x y)
197      @result{} t
198 @end group
199 @group
200 (eq (elt x 1) (elt y 1))
201      @result{} t
202 @end group
204 @group
205 ;; @r{Replacing an element of one sequence.}
206 (aset x 0 'quux)
207 x @result{} [quux (1 2)]
208 y @result{} [foo (1 2)]
209 @end group
211 @group
212 ;; @r{Modifying the inside of a shared element.}
213 (setcar (aref x 1) 69)
214 x @result{} [quux (69 2)]
215 y @result{} [foo (69 2)]
216 @end group
217 @end example
218 @end defun
220 @defun reverse sequence
221 @cindex string reverse
222 @cindex list reverse
223 @cindex vector reverse
224 @cindex sequence reverse
225 This function creates a new sequence whose elements are the elements
226 of @var{sequence}, but in reverse order.  The original argument @var{sequence}
227 is @emph{not} altered.  Note that char-tables cannot be reversed.
229 @example
230 @group
231 (setq x '(1 2 3 4))
232      @result{} (1 2 3 4)
233 @end group
234 @group
235 (reverse x)
236      @result{} (4 3 2 1)
238      @result{} (1 2 3 4)
239 @end group
240 @group
241 (setq x [1 2 3 4])
242      @result{} [1 2 3 4]
243 @end group
244 @group
245 (reverse x)
246      @result{} [4 3 2 1]
248      @result{} [1 2 3 4]
249 @end group
250 @group
251 (setq x "xyzzy")
252      @result{} "xyzzy"
253 @end group
254 @group
255 (reverse x)
256      @result{} "yzzyx"
258      @result{} "xyzzy"
259 @end group
260 @end example
261 @end defun
263 @defun nreverse sequence
264 @cindex reversing a string
265 @cindex reversing a list
266 @cindex reversing a vector
267   This function reverses the order of the elements of @var{sequence}.
268 Unlike @code{reverse} the original @var{sequence} may be modified.
270   For example:
272 @example
273 @group
274 (setq x '(a b c))
275      @result{} (a b c)
276 @end group
277 @group
279      @result{} (a b c)
280 (nreverse x)
281      @result{} (c b a)
282 @end group
283 @group
284 ;; @r{The cons cell that was first is now last.}
286      @result{} (a)
287 @end group
288 @end example
290   To avoid confusion, we usually store the result of @code{nreverse}
291 back in the same variable which held the original list:
293 @example
294 (setq x (nreverse x))
295 @end example
297   Here is the @code{nreverse} of our favorite example, @code{(a b c)},
298 presented graphically:
300 @smallexample
301 @group
302 @r{Original list head:}                       @r{Reversed list:}
303  -------------        -------------        ------------
304 | car  | cdr  |      | car  | cdr  |      | car | cdr  |
305 |   a  |  nil |<--   |   b  |   o  |<--   |   c |   o  |
306 |      |      |   |  |      |   |  |   |  |     |   |  |
307  -------------    |   --------- | -    |   -------- | -
308                   |             |      |            |
309                    -------------        ------------
310 @end group
311 @end smallexample
313   For the vector, it is even simpler because you don't need setq:
315 @example
316 (setq x [1 2 3 4])
317      @result{} [1 2 3 4]
318 (nreverse x)
319      @result{} [4 3 2 1]
321      @result{} [4 3 2 1]
322 @end example
324 Note that unlike @code{reverse}, this function doesn't work with strings.
325 Although you can alter string data by using @code{aset}, it is strongly
326 encouraged to treat strings as immutable.
328 @end defun
330 @defun sort sequence predicate
331 @cindex stable sort
332 @cindex sorting lists
333 @cindex sorting vectors
334 This function sorts @var{sequence} stably.  Note that this function doesn't work
335 for all sequences; it may be used only for lists and vectors.  If @var{sequence}
336 is a list, it is modified destructively.  This functions returns the sorted
337 @var{sequence} and compares elements using @var{predicate}.  A stable sort is
338 one in which elements with equal sort keys maintain their relative order before
339 and after the sort.  Stability is important when successive sorts are used to
340 order elements according to different criteria.
342 The argument @var{predicate} must be a function that accepts two
343 arguments.  It is called with two elements of @var{sequence}.  To get an
344 increasing order sort, the @var{predicate} should return non-@code{nil} if the
345 first element is ``less than'' the second, or @code{nil} if not.
347 The comparison function @var{predicate} must give reliable results for
348 any given pair of arguments, at least within a single call to
349 @code{sort}.  It must be @dfn{antisymmetric}; that is, if @var{a} is
350 less than @var{b}, @var{b} must not be less than @var{a}.  It must be
351 @dfn{transitive}---that is, if @var{a} is less than @var{b}, and @var{b}
352 is less than @var{c}, then @var{a} must be less than @var{c}.  If you
353 use a comparison function which does not meet these requirements, the
354 result of @code{sort} is unpredictable.
356 The destructive aspect of @code{sort} for lists is that it rearranges the
357 cons cells forming @var{sequence} by changing @sc{cdr}s.  A nondestructive
358 sort function would create new cons cells to store the elements in their
359 sorted order.  If you wish to make a sorted copy without destroying the
360 original, copy it first with @code{copy-sequence} and then sort.
362 Sorting does not change the @sc{car}s of the cons cells in @var{sequence};
363 the cons cell that originally contained the element @code{a} in
364 @var{sequence} still has @code{a} in its @sc{car} after sorting, but it now
365 appears in a different position in the list due to the change of
366 @sc{cdr}s.  For example:
368 @example
369 @group
370 (setq nums '(1 3 2 6 5 4 0))
371      @result{} (1 3 2 6 5 4 0)
372 @end group
373 @group
374 (sort nums '<)
375      @result{} (0 1 2 3 4 5 6)
376 @end group
377 @group
378 nums
379      @result{} (1 2 3 4 5 6)
380 @end group
381 @end example
383 @noindent
384 @strong{Warning}: Note that the list in @code{nums} no longer contains
385 0; this is the same cons cell that it was before, but it is no longer
386 the first one in the list.  Don't assume a variable that formerly held
387 the argument now holds the entire sorted list!  Instead, save the result
388 of @code{sort} and use that.  Most often we store the result back into
389 the variable that held the original list:
391 @example
392 (setq nums (sort nums '<))
393 @end example
395 For the better understanding of what stable sort is, consider the following
396 vector example.  After sorting, all items whose @code{car} is 8 are grouped
397 at the beginning of @code{vector}, but their relative order is preserved.
398 All items whose @code{car} is 9 are grouped at the end of @code{vector},
399 but their relative order is also preserved:
401 @example
402 @group
403 (setq
404   vector
405   (vector '(8 . "xxx") '(9 . "aaa") '(8 . "bbb") '(9 . "zzz")
406           '(9 . "ppp") '(8 . "ttt") '(8 . "eee") '(9 . "fff")))
407      @result{} [(8 . "xxx") (9 . "aaa") (8 . "bbb") (9 . "zzz")
408          (9 . "ppp") (8 . "ttt") (8 . "eee") (9 . "fff")]
409 @end group
410 @group
411 (sort vector (lambda (x y) (< (car x) (car y))))
412      @result{} [(8 . "xxx") (8 . "bbb") (8 . "ttt") (8 . "eee")
413          (9 . "aaa") (9 . "zzz") (9 . "ppp") (9 . "fff")]
414 @end group
415 @end example
416                 
417 @xref{Sorting}, for more functions that perform sorting.
418 See @code{documentation} in @ref{Accessing Documentation}, for a
419 useful example of @code{sort}.
420 @end defun
422 @cindex sequence functions in seq
423 @cindex seq library
424   The @file{seq.el} library provides the following additional sequence
425 manipulation macros and functions, prefixed with @code{seq-}.  To use
426 them, you must first load the @file{seq} library.
428   All functions defined in this library are free of side-effects;
429 i.e., they do not modify any sequence (list, vector, or string) that
430 you pass as an argument.  Unless otherwise stated, the result is a
431 sequence of the same type as the input.  For those functions that take
432 a predicate, this should be a function of one argument.
434 @defun seq-drop sequence n
435   This function returns all but the first @var{n} (an integer)
436 elements of @var{sequence}.  If @var{n} is negative or zero,
437 the result is @var{sequence}.
439 @example
440 @group
441 (seq-drop [1 2 3 4 5 6] 3)
442 @result{} [4 5 6]
443 @end group
444 @group
445 (seq-drop "hello world" -4)
446 @result{} "hello world"
447 @end group
448 @end example
449 @end defun
451 @defun seq-take sequence n
452   This function returns the first @var{n} (an integer) elements of
453 @var{sequence}.  If @var{n} is negative or zero, the result
454 is @code{nil}.
456 @example
457 @group
458 (seq-take '(1 2 3 4) 3)
459 @result{} (1 2 3)
460 @end group
461 @group
462 (seq-take [1 2 3 4] 0)
463 @result{} []
464 @end group
465 @end example
466 @end defun
468 @defun seq-take-while predicate sequence
469   This function returns the members of @var{sequence} in order,
470 stopping before the first one for which @var{predicate} returns @code{nil}.
472 @example
473 @group
474 (seq-take-while (lambda (elt) (> elt 0)) '(1 2 3 -1 -2))
475 @result{} (1 2 3)
476 @end group
477 @group
478 (seq-take-while (lambda (elt) (> elt 0)) [-1 4 6])
479 @result{} []
480 @end group
481 @end example
482 @end defun
484 @defun seq-drop-while predicate sequence
485   This function returns the members of @var{sequence} in order,
486 starting from the first one for which @var{predicate} returns @code{nil}.
488 @example
489 @group
490 (seq-drop-while (lambda (elt) (> elt 0)) '(1 2 3 -1 -2))
491 @result{} (-1 -2)
492 @end group
493 @group
494 (seq-drop-while (lambda (elt) (< elt 0)) [1 4 6])
495 @result{} [1 4 6]
496 @end group
497 @end example
498 @end defun
500 @defun seq-filter predicate sequence
501 @cindex filtering sequences
502   This function returns a list of all the elements in @var{sequence}
503 for which @var{predicate} returns non-@code{nil}.
505 @example
506 @group
507 (seq-filter (lambda (elt) (> elt 0)) [1 -1 3 -3 5])
508 @result{} (1 3 5)
509 @end group
510 @group
511 (seq-filter (lambda (elt) (> elt 0)) '(-1 -3 -5))
512 @result{} nil
513 @end group
514 @end example
515 @end defun
517 @defun seq-remove predicate sequence
518 @cindex removing from sequences
519   This function returns a list of all the elements in @var{sequence}
520 for which @var{predicate} returns @code{nil}.
522 @example
523 @group
524 (seq-remove (lambda (elt) (> elt 0)) [1 -1 3 -3 5])
525 @result{} (-1 -3)
526 @end group
527 @group
528 (seq-remove (lambda (elt) (< elt 0)) '(-1 -3 -5))
529 @result{} nil
530 @end group
531 @end example
532 @end defun
534 @defun seq-reduce function sequence initial-value
535 @cindex reducing sequences
536   This function returns the result of calling @var{function} with
537 @var{initial-value} and the first element of @var{sequence}, then calling
538 @var{function} with that result and the second element of @var{sequence},
539 then with that result and the third element of @var{sequence}, etc.
540 @var{function} should be a function of two arguments.  If
541 @var{sequence} is empty, this returns @var{initial-value} without
542 calling @var{function}.
544 @example
545 @group
546 (seq-reduce #'+ [1 2 3 4] 0)
547 @result{} 10
548 @end group
549 @group
550 (seq-reduce #'+ '(1 2 3 4) 5)
551 @result{} 15
552 @end group
553 @group
554 (seq-reduce #'+ '() 3)
555 @result{} 3
556 @end group
557 @end example
558 @end defun
560 @defun seq-some-p predicate sequence
561   This function returns the first member of sequence for which @var{predicate}
562 returns non-@code{nil}.
564 @example
565 @group
566 (seq-some-p #'numberp ["abc" 1 nil])
567 @result{} 1
568 @end group
569 @group
570 (seq-some-p #'numberp ["abc" "def"])
571 @result{} nil
572 @end group
573 @end example
574 @end defun
576 @defun seq-every-p predicate sequence
577   This function returns non-@code{nil} if applying @var{predicate}
578 to every element of @var{sequence} returns non-@code{nil}.
580 @example
581 @group
582 (seq-every-p #'numberp [2 4 6])
583 @result{} t
584 @end group
585 @group
586 (seq-some-p #'numberp [2 4 "6"])
587 @result{} nil
588 @end group
589 @end example
590 @end defun
592 @defun seq-empty-p sequence
593   This function returns non-@code{nil} if @var{sequence} is empty.
595 @example
596 @group
597 (seq-empty-p "not empty")
598 @result{} nil
599 @end group
600 @group
601 (seq-empty-p "")
602 @result{} t
603 @end group
604 @end example
605 @end defun
607 @defun seq-count predicate sequence
608   This function returns the number of elements in @var{sequence} for which
609 @var{predicate} returns non-@code{nil}.
611 @example
612 (seq-count (lambda (elt) (> elt 0)) [-1 2 0 3 -2])
613 @result{} 2
614 @end example
615 @end defun
617 @cindex sorting sequences
618 @defun seq-sort function sequence
619   This function returns a copy of @var{sequence} that is sorted
620 according to @var{function}, a function of two arguments that returns
621 non-@code{nil} if the first argument should sort before the second.
622 @end defun
624 @defun seq-contains-p sequence elt &optional function
625   This function returns the first element in @var{sequence} that is equal to
626 @var{elt}.  If the optional argument @var{function} is non-@code{nil},
627 it is a function of two arguments to use instead of the default @code{equal}.
629 @example
630 @group
631 (seq-contains-p '(symbol1 symbol2) 'symbol1)
632 @result{} symbol1
633 @end group
634 @group
635 (seq-contains-p '(symbol1 symbol2) 'symbol3)
636 @result{} nil
637 @end group
638 @end example
640 @end defun
642 @defun seq-uniq sequence &optional function
643   This function returns a list of the elements of @var{sequence} with
644 duplicates removed.  If the optional argument @var{function} is non-@code{nil},
645 it is a function of two arguments to use instead of the default @code{equal}.
647 @example
648 @group
649 (seq-uniq '(1 2 2 1 3))
650 @result{} (1 2 3)
651 @end group
652 @group
653 (seq-uniq '(1 2 2.0 1.0) #'=)
654 @result{} [3 4]
655 @end group
656 @end example
657 @end defun
659 @defun seq-subseq sequence start &optional end
660   This function returns a subset of @var{sequence} from @var{start}
661 to @var{end}, both integers (@var{end} defaults to the last element).
662 If @var{start} or @var{end} is negative, it counts from the end of
663 @var{sequence}.
665 @example
666 @group
667 (seq-subseq '(1 2 3 4 5) 1)
668 @result{} (2 3 4 5)
669 @end group
670 @group
671 (seq-subseq '[1 2 3 4 5] 1 3)
672 @result{} [2 3]
673 @end group
674 @group
675 (seq-subseq '[1 2 3 4 5] -3 -1)
676 @result{} [3 4]
677 @end group
678 @end example
679 @end defun
681 @defun seq-concatenate type &rest sequences
682   This function returns a sequence of type @var{type} made of the
683 concatenation of @var{sequences}.  @var{type} may be: @code{vector},
684 @code{list} or @code{string}.
686 @example
687 @group
688 (seq-concatenate 'list '(1 2) '(3 4) [5 6])
689 @result{} (1 2 3 5 6)
690 @end group
691 @group
692 (seq-concatenate 'string "Hello " "world")
693 @result{} "Hello world"
694 @end group
695 @end example
696 @end defun
698 @defun seq-mapcat function sequence &optional type
699   This function returns the result of applying @code{seq-concatenate}
700 to the result of applying @var{function} to each element of
701 @var{sequence}.  The result is a sequence of type @var{type}, or a
702 list if @var{type} is @code{nil}.
704 @example
705 @group
706 (seq-mapcat #'seq-reverse '((3 2 1) (6 5 4)))
707 @result{} (1 2 3 4 5 6)
708 @end group
709 @end example
710 @end defun
712 @defun seq-partition sequence n
713   This function returns a list of the elements of @var{sequence}
714 grouped into sub-sequences of length @var{n}.  The last sequence may
715 contain less elements than @var{n}.  @var{n} must be an integer.  If
716 @var{n} is a negative integer or 0, nil is returned.
718 @example
719 @group
720 (seq-partition '(0 1 2 3 4 5 6 7) 3)
721 @result{} ((0 1 2) (3 4 5) (6 7))
722 @end group
723 @end example
724 @end defun
726 @defun seq-group-by function sequence
727   This function separates the elements of @var{sequence} into an alist
728 whose keys are the result of applying @var{function} to each element
729 of @var{sequence}.  Keys are compared using @code{equal}.
731 @example
732 @group
733 (seq-group-by #'integerp '(1 2.1 3 2 3.2))
734 @result{} ((t 1 3 2) (nil 2.1 3.2))
735 @end group
736 @group
737 (seq-group-by #'car '((a 1) (b 2) (a 3) (c 4)))
738 @result{} ((b (b 2)) (a (a 1) (a 3)) (c (c 4)))
739 @end group
740 @end example
741 @end defun
743 @defmac seq-doseq (var sequence [result]) body@dots{}
744 @cindex sequence iteration
745   This macro is like @code{dolist}, except that @var{sequence} can be a list,
746 vector or string (@pxref{Iteration} for more information about the
747 @code{dolist} macro).  This is primarily useful for side-effects.
748 @end defmac
750 @node Arrays
751 @section Arrays
752 @cindex array
754   An @dfn{array} object has slots that hold a number of other Lisp
755 objects, called the elements of the array.  Any element of an array
756 may be accessed in constant time.  In contrast, the time to access an
757 element of a list is proportional to the position of that element in
758 the list.
760   Emacs defines four types of array, all one-dimensional:
761 @dfn{strings} (@pxref{String Type}), @dfn{vectors} (@pxref{Vector
762 Type}), @dfn{bool-vectors} (@pxref{Bool-Vector Type}), and
763 @dfn{char-tables} (@pxref{Char-Table Type}).  Vectors and char-tables
764 can hold elements of any type, but strings can only hold characters,
765 and bool-vectors can only hold @code{t} and @code{nil}.
767   All four kinds of array share these characteristics:
769 @itemize @bullet
770 @item
771 The first element of an array has index zero, the second element has
772 index 1, and so on.  This is called @dfn{zero-origin} indexing.  For
773 example, an array of four elements has indices 0, 1, 2, @w{and 3}.
775 @item
776 The length of the array is fixed once you create it; you cannot
777 change the length of an existing array.
779 @item
780 For purposes of evaluation, the array is a constant---i.e.,
781 it evaluates to itself.
783 @item
784 The elements of an array may be referenced or changed with the functions
785 @code{aref} and @code{aset}, respectively (@pxref{Array Functions}).
786 @end itemize
788     When you create an array, other than a char-table, you must specify
789 its length.  You cannot specify the length of a char-table, because that
790 is determined by the range of character codes.
792   In principle, if you want an array of text characters, you could use
793 either a string or a vector.  In practice, we always choose strings for
794 such applications, for four reasons:
796 @itemize @bullet
797 @item
798 They occupy one-fourth the space of a vector of the same elements.
800 @item
801 Strings are printed in a way that shows the contents more clearly
802 as text.
804 @item
805 Strings can hold text properties.  @xref{Text Properties}.
807 @item
808 Many of the specialized editing and I/O facilities of Emacs accept only
809 strings.  For example, you cannot insert a vector of characters into a
810 buffer the way you can insert a string.  @xref{Strings and Characters}.
811 @end itemize
813   By contrast, for an array of keyboard input characters (such as a key
814 sequence), a vector may be necessary, because many keyboard input
815 characters are outside the range that will fit in a string.  @xref{Key
816 Sequence Input}.
818 @node Array Functions
819 @section Functions that Operate on Arrays
821   In this section, we describe the functions that accept all types of
822 arrays.
824 @defun arrayp object
825 This function returns @code{t} if @var{object} is an array (i.e., a
826 vector, a string, a bool-vector or a char-table).
828 @example
829 @group
830 (arrayp [a])
831      @result{} t
832 (arrayp "asdf")
833      @result{} t
834 (arrayp (syntax-table))    ;; @r{A char-table.}
835      @result{} t
836 @end group
837 @end example
838 @end defun
840 @defun aref array index
841 @cindex array elements
842 This function returns the @var{index}th element of @var{array}.  The
843 first element is at index zero.
845 @example
846 @group
847 (setq primes [2 3 5 7 11 13])
848      @result{} [2 3 5 7 11 13]
849 (aref primes 4)
850      @result{} 11
851 @end group
852 @group
853 (aref "abcdefg" 1)
854      @result{} 98           ; @r{@samp{b} is @acronym{ASCII} code 98.}
855 @end group
856 @end example
858 See also the function @code{elt}, in @ref{Sequence Functions}.
859 @end defun
861 @defun aset array index object
862 This function sets the @var{index}th element of @var{array} to be
863 @var{object}.  It returns @var{object}.
865 @example
866 @group
867 (setq w [foo bar baz])
868      @result{} [foo bar baz]
869 (aset w 0 'fu)
870      @result{} fu
872      @result{} [fu bar baz]
873 @end group
875 @group
876 (setq x "asdfasfd")
877      @result{} "asdfasfd"
878 (aset x 3 ?Z)
879      @result{} 90
881      @result{} "asdZasfd"
882 @end group
883 @end example
885 If @var{array} is a string and @var{object} is not a character, a
886 @code{wrong-type-argument} error results.  The function converts a
887 unibyte string to multibyte if necessary to insert a character.
888 @end defun
890 @defun fillarray array object
891 This function fills the array @var{array} with @var{object}, so that
892 each element of @var{array} is @var{object}.  It returns @var{array}.
894 @example
895 @group
896 (setq a [a b c d e f g])
897      @result{} [a b c d e f g]
898 (fillarray a 0)
899      @result{} [0 0 0 0 0 0 0]
901      @result{} [0 0 0 0 0 0 0]
902 @end group
903 @group
904 (setq s "When in the course")
905      @result{} "When in the course"
906 (fillarray s ?-)
907      @result{} "------------------"
908 @end group
909 @end example
911 If @var{array} is a string and @var{object} is not a character, a
912 @code{wrong-type-argument} error results.
913 @end defun
915 The general sequence functions @code{copy-sequence} and @code{length}
916 are often useful for objects known to be arrays.  @xref{Sequence Functions}.
918 @node Vectors
919 @section Vectors
920 @cindex vector (type)
922   A @dfn{vector} is a general-purpose array whose elements can be any
923 Lisp objects.  (By contrast, the elements of a string can only be
924 characters.  @xref{Strings and Characters}.)  Vectors are used in
925 Emacs for many purposes: as key sequences (@pxref{Key Sequences}), as
926 symbol-lookup tables (@pxref{Creating Symbols}), as part of the
927 representation of a byte-compiled function (@pxref{Byte Compilation}),
928 and more.
930   Like other arrays, vectors use zero-origin indexing: the first
931 element has index 0.
933   Vectors are printed with square brackets surrounding the elements.
934 Thus, a vector whose elements are the symbols @code{a}, @code{b} and
935 @code{a} is printed as @code{[a b a]}.  You can write vectors in the
936 same way in Lisp input.
938   A vector, like a string or a number, is considered a constant for
939 evaluation: the result of evaluating it is the same vector.  This does
940 not evaluate or even examine the elements of the vector.
941 @xref{Self-Evaluating Forms}.
943   Here are examples illustrating these principles:
945 @example
946 @group
947 (setq avector [1 two '(three) "four" [five]])
948      @result{} [1 two (quote (three)) "four" [five]]
949 (eval avector)
950      @result{} [1 two (quote (three)) "four" [five]]
951 (eq avector (eval avector))
952      @result{} t
953 @end group
954 @end example
956 @node Vector Functions
957 @section Functions for Vectors
959   Here are some functions that relate to vectors:
961 @defun vectorp object
962 This function returns @code{t} if @var{object} is a vector.
964 @example
965 @group
966 (vectorp [a])
967      @result{} t
968 (vectorp "asdf")
969      @result{} nil
970 @end group
971 @end example
972 @end defun
974 @defun vector &rest objects
975 This function creates and returns a vector whose elements are the
976 arguments, @var{objects}.
978 @example
979 @group
980 (vector 'foo 23 [bar baz] "rats")
981      @result{} [foo 23 [bar baz] "rats"]
982 (vector)
983      @result{} []
984 @end group
985 @end example
986 @end defun
988 @defun make-vector length object
989 This function returns a new vector consisting of @var{length} elements,
990 each initialized to @var{object}.
992 @example
993 @group
994 (setq sleepy (make-vector 9 'Z))
995      @result{} [Z Z Z Z Z Z Z Z Z]
996 @end group
997 @end example
998 @end defun
1000 @defun vconcat &rest sequences
1001 @cindex copying vectors
1002 This function returns a new vector containing all the elements of
1003 @var{sequences}.  The arguments @var{sequences} may be true lists,
1004 vectors, strings or bool-vectors.  If no @var{sequences} are given,
1005 the empty vector is returned.
1007 The value is either the empty vector, or is a newly constructed
1008 nonempty vector that is not @code{eq} to any existing vector.
1010 @example
1011 @group
1012 (setq a (vconcat '(A B C) '(D E F)))
1013      @result{} [A B C D E F]
1014 (eq a (vconcat a))
1015      @result{} nil
1016 @end group
1017 @group
1018 (vconcat)
1019      @result{} []
1020 (vconcat [A B C] "aa" '(foo (6 7)))
1021      @result{} [A B C 97 97 foo (6 7)]
1022 @end group
1023 @end example
1025 The @code{vconcat} function also allows byte-code function objects as
1026 arguments.  This is a special feature to make it easy to access the entire
1027 contents of a byte-code function object.  @xref{Byte-Code Objects}.
1029 For other concatenation functions, see @code{mapconcat} in @ref{Mapping
1030 Functions}, @code{concat} in @ref{Creating Strings}, and @code{append}
1031 in @ref{Building Lists}.
1032 @end defun
1034   The @code{append} function also provides a way to convert a vector into a
1035 list with the same elements:
1037 @example
1038 @group
1039 (setq avector [1 two (quote (three)) "four" [five]])
1040      @result{} [1 two (quote (three)) "four" [five]]
1041 (append avector nil)
1042      @result{} (1 two (quote (three)) "four" [five])
1043 @end group
1044 @end example
1046 @node Char-Tables
1047 @section Char-Tables
1048 @cindex char-tables
1049 @cindex extra slots of char-table
1051   A char-table is much like a vector, except that it is indexed by
1052 character codes.  Any valid character code, without modifiers, can be
1053 used as an index in a char-table.  You can access a char-table's
1054 elements with @code{aref} and @code{aset}, as with any array.  In
1055 addition, a char-table can have @dfn{extra slots} to hold additional
1056 data not associated with particular character codes.  Like vectors,
1057 char-tables are constants when evaluated, and can hold elements of any
1058 type.
1060 @cindex subtype of char-table
1061   Each char-table has a @dfn{subtype}, a symbol, which serves two
1062 purposes:
1064 @itemize @bullet
1065 @item
1066 The subtype provides an easy way to tell what the char-table is for.
1067 For instance, display tables are char-tables with @code{display-table}
1068 as the subtype, and syntax tables are char-tables with
1069 @code{syntax-table} as the subtype.  The subtype can be queried using
1070 the function @code{char-table-subtype}, described below.
1072 @item
1073 The subtype controls the number of @dfn{extra slots} in the
1074 char-table.  This number is specified by the subtype's
1075 @code{char-table-extra-slots} symbol property (@pxref{Symbol
1076 Properties}), whose value should be an integer between 0 and 10.  If
1077 the subtype has no such symbol property, the char-table has no extra
1078 slots.
1079 @end itemize
1081 @cindex parent of char-table
1082   A char-table can have a @dfn{parent}, which is another char-table.  If
1083 it does, then whenever the char-table specifies @code{nil} for a
1084 particular character @var{c}, it inherits the value specified in the
1085 parent.  In other words, @code{(aref @var{char-table} @var{c})} returns
1086 the value from the parent of @var{char-table} if @var{char-table} itself
1087 specifies @code{nil}.
1089 @cindex default value of char-table
1090   A char-table can also have a @dfn{default value}.  If so, then
1091 @code{(aref @var{char-table} @var{c})} returns the default value
1092 whenever the char-table does not specify any other non-@code{nil} value.
1094 @defun make-char-table subtype &optional init
1095 Return a newly-created char-table, with subtype @var{subtype} (a
1096 symbol).  Each element is initialized to @var{init}, which defaults to
1097 @code{nil}.  You cannot alter the subtype of a char-table after the
1098 char-table is created.
1100 There is no argument to specify the length of the char-table, because
1101 all char-tables have room for any valid character code as an index.
1103 If @var{subtype} has the @code{char-table-extra-slots} symbol
1104 property, that specifies the number of extra slots in the char-table.
1105 This should be an integer between 0 and 10; otherwise,
1106 @code{make-char-table} raises an error.  If @var{subtype} has no
1107 @code{char-table-extra-slots} symbol property (@pxref{Property
1108 Lists}), the char-table has no extra slots.
1109 @end defun
1111 @defun char-table-p object
1112 This function returns @code{t} if @var{object} is a char-table, and
1113 @code{nil} otherwise.
1114 @end defun
1116 @defun char-table-subtype char-table
1117 This function returns the subtype symbol of @var{char-table}.
1118 @end defun
1120 There is no special function to access default values in a char-table.
1121 To do that, use @code{char-table-range} (see below).
1123 @defun char-table-parent char-table
1124 This function returns the parent of @var{char-table}.  The parent is
1125 always either @code{nil} or another char-table.
1126 @end defun
1128 @defun set-char-table-parent char-table new-parent
1129 This function sets the parent of @var{char-table} to @var{new-parent}.
1130 @end defun
1132 @defun char-table-extra-slot char-table n
1133 This function returns the contents of extra slot @var{n} of
1134 @var{char-table}.  The number of extra slots in a char-table is
1135 determined by its subtype.
1136 @end defun
1138 @defun set-char-table-extra-slot char-table n value
1139 This function stores @var{value} in extra slot @var{n} of
1140 @var{char-table}.
1141 @end defun
1143   A char-table can specify an element value for a single character code;
1144 it can also specify a value for an entire character set.
1146 @defun char-table-range char-table range
1147 This returns the value specified in @var{char-table} for a range of
1148 characters @var{range}.  Here are the possibilities for @var{range}:
1150 @table @asis
1151 @item @code{nil}
1152 Refers to the default value.
1154 @item @var{char}
1155 Refers to the element for character @var{char}
1156 (supposing @var{char} is a valid character code).
1158 @item @code{(@var{from} . @var{to})}
1159 A cons cell refers to all the characters in the inclusive range
1160 @samp{[@var{from}..@var{to}]}.
1161 @end table
1162 @end defun
1164 @defun set-char-table-range char-table range value
1165 This function sets the value in @var{char-table} for a range of
1166 characters @var{range}.  Here are the possibilities for @var{range}:
1168 @table @asis
1169 @item @code{nil}
1170 Refers to the default value.
1172 @item @code{t}
1173 Refers to the whole range of character codes.
1175 @item @var{char}
1176 Refers to the element for character @var{char}
1177 (supposing @var{char} is a valid character code).
1179 @item @code{(@var{from} . @var{to})}
1180 A cons cell refers to all the characters in the inclusive range
1181 @samp{[@var{from}..@var{to}]}.
1182 @end table
1183 @end defun
1185 @defun map-char-table function char-table
1186 This function calls its argument @var{function} for each element of
1187 @var{char-table} that has a non-@code{nil} value.  The call to
1188 @var{function} is with two arguments, a key and a value.  The key
1189 is a possible @var{range} argument for @code{char-table-range}---either
1190 a valid character or a cons cell @code{(@var{from} . @var{to})},
1191 specifying a range of characters that share the same value.  The value is
1192 what @code{(char-table-range @var{char-table} @var{key})} returns.
1194 Overall, the key-value pairs passed to @var{function} describe all the
1195 values stored in @var{char-table}.
1197 The return value is always @code{nil}; to make calls to
1198 @code{map-char-table} useful, @var{function} should have side effects.
1199 For example, here is how to examine the elements of the syntax table:
1201 @example
1202 (let (accumulator)
1203    (map-char-table
1204     #'(lambda (key value)
1205         (setq accumulator
1206               (cons (list
1207                      (if (consp key)
1208                          (list (car key) (cdr key))
1209                        key)
1210                      value)
1211                     accumulator)))
1212     (syntax-table))
1213    accumulator)
1214 @result{}
1215 (((2597602 4194303) (2)) ((2597523 2597601) (3))
1216  ... (65379 (5 . 65378)) (65378 (4 . 65379)) (65377 (1))
1217  ... (12 (0)) (11 (3)) (10 (12)) (9 (0)) ((0 8) (3)))
1218 @end example
1219 @end defun
1221 @node Bool-Vectors
1222 @section Bool-vectors
1223 @cindex Bool-vectors
1225   A bool-vector is much like a vector, except that it stores only the
1226 values @code{t} and @code{nil}.  If you try to store any non-@code{nil}
1227 value into an element of the bool-vector, the effect is to store
1228 @code{t} there.  As with all arrays, bool-vector indices start from 0,
1229 and the length cannot be changed once the bool-vector is created.
1230 Bool-vectors are constants when evaluated.
1232   Several functions work specifically with bool-vectors; aside
1233 from that, you manipulate them with same functions used for other kinds
1234 of arrays.
1236 @defun make-bool-vector length initial
1237 Return a new bool-vector of @var{length} elements,
1238 each one initialized to @var{initial}.
1239 @end defun
1241 @defun bool-vector &rest objects
1242 This function creates and returns a bool-vector whose elements are the
1243 arguments, @var{objects}.
1244 @end defun
1246 @defun bool-vector-p object
1247 This returns @code{t} if @var{object} is a bool-vector,
1248 and @code{nil} otherwise.
1249 @end defun
1251 There are also some bool-vector set operation functions, described below:
1253 @defun bool-vector-exclusive-or a b &optional c
1254 Return @dfn{bitwise exclusive or} of bool vectors @var{a} and @var{b}.
1255 If optional argument @var{c} is given, the result of this operation is
1256 stored into @var{c}.  All arguments should be bool vectors of the same length.
1257 @end defun
1259 @defun bool-vector-union a b &optional c
1260 Return @dfn{bitwise or} of bool vectors @var{a} and @var{b}.  If
1261 optional argument @var{c} is given, the result of this operation is
1262 stored into @var{c}.  All arguments should be bool vectors of the same length.
1263 @end defun
1265 @defun bool-vector-intersection a b &optional c
1266 Return @dfn{bitwise and} of bool vectors @var{a} and @var{b}.  If
1267 optional argument @var{c} is given, the result of this operation is
1268 stored into @var{c}.  All arguments should be bool vectors of the same length.
1269 @end defun
1271 @defun bool-vector-set-difference a b &optional c
1272 Return @dfn{set difference} of bool vectors @var{a} and @var{b}.  If
1273 optional argument @var{c} is given, the result of this operation is
1274 stored into @var{c}.  All arguments should be bool vectors of the same length.
1275 @end defun
1277 @defun bool-vector-not a &optional b
1278 Return @dfn{set complement} of bool vector @var{a}.  If optional
1279 argument @var{b} is given, the result of this operation is stored into
1280 @var{b}.  All arguments should be bool vectors of the same length.
1281 @end defun
1283 @defun bool-vector-subsetp a b
1284 Return @code{t} if every @code{t} value in @var{a} is also t in
1285 @var{b}, @code{nil} otherwise.  All arguments should be bool vectors of the
1286 same length.
1287 @end defun
1289 @defun bool-vector-count-consecutive a b i
1290 Return the number of consecutive elements in @var{a} equal @var{b}
1291 starting at @var{i}.  @code{a} is a bool vector, @var{b} is @code{t}
1292 or @code{nil}, and @var{i} is an index into @code{a}.
1293 @end defun
1295 @defun bool-vector-count-population a
1296 Return the number of elements that are @code{t} in bool vector @var{a}.
1297 @end defun
1299   The printed form represents up to 8 boolean values as a single
1300 character:
1302 @example
1303 @group
1304 (bool-vector t nil t nil)
1305      @result{} #&4"^E"
1306 (bool-vector)
1307      @result{} #&0""
1308 @end group
1309 @end example
1311 You can use @code{vconcat} to print a bool-vector like other vectors:
1313 @example
1314 @group
1315 (vconcat (bool-vector nil t nil t))
1316      @result{} [nil t nil t]
1317 @end group
1318 @end example
1320   Here is another example of creating, examining, and updating a
1321 bool-vector:
1323 @example
1324 (setq bv (make-bool-vector 5 t))
1325      @result{} #&5"^_"
1326 (aref bv 1)
1327      @result{} t
1328 (aset bv 3 nil)
1329      @result{} nil
1331      @result{} #&5"^W"
1332 @end example
1334 @noindent
1335 These results make sense because the binary codes for control-_ and
1336 control-W are 11111 and 10111, respectively.
1338 @node Rings
1339 @section Managing a Fixed-Size Ring of Objects
1341 @cindex ring data structure
1342   A @dfn{ring} is a fixed-size data structure that supports insertion,
1343 deletion, rotation, and modulo-indexed reference and traversal.  An
1344 efficient ring data structure is implemented by the @code{ring}
1345 package.  It provides the functions listed in this section.
1347   Note that several ``rings'' in Emacs, like the kill ring and the
1348 mark ring, are actually implemented as simple lists, @emph{not} using
1349 the @code{ring} package; thus the following functions won't work on
1350 them.
1352 @defun make-ring size
1353 This returns a new ring capable of holding @var{size} objects.
1354 @var{size} should be an integer.
1355 @end defun
1357 @defun ring-p object
1358 This returns @code{t} if @var{object} is a ring, @code{nil} otherwise.
1359 @end defun
1361 @defun ring-size ring
1362 This returns the maximum capacity of the @var{ring}.
1363 @end defun
1365 @defun ring-length ring
1366 This returns the number of objects that @var{ring} currently contains.
1367 The value will never exceed that returned by @code{ring-size}.
1368 @end defun
1370 @defun ring-elements ring
1371 This returns a list of the objects in @var{ring}, in order, newest first.
1372 @end defun
1374 @defun ring-copy ring
1375 This returns a new ring which is a copy of @var{ring}.
1376 The new ring contains the same (@code{eq}) objects as @var{ring}.
1377 @end defun
1379 @defun ring-empty-p ring
1380 This returns @code{t} if @var{ring} is empty, @code{nil} otherwise.
1381 @end defun
1383   The newest element in the ring always has index 0.  Higher indices
1384 correspond to older elements.  Indices are computed modulo the ring
1385 length.  Index @minus{}1 corresponds to the oldest element, @minus{}2
1386 to the next-oldest, and so forth.
1388 @defun ring-ref ring index
1389 This returns the object in @var{ring} found at index @var{index}.
1390 @var{index} may be negative or greater than the ring length.  If
1391 @var{ring} is empty, @code{ring-ref} signals an error.
1392 @end defun
1394 @defun ring-insert ring object
1395 This inserts @var{object} into @var{ring}, making it the newest
1396 element, and returns @var{object}.
1398 If the ring is full, insertion removes the oldest element to
1399 make room for the new element.
1400 @end defun
1402 @defun ring-remove ring &optional index
1403 Remove an object from @var{ring}, and return that object.  The
1404 argument @var{index} specifies which item to remove; if it is
1405 @code{nil}, that means to remove the oldest item.  If @var{ring} is
1406 empty, @code{ring-remove} signals an error.
1407 @end defun
1409 @defun ring-insert-at-beginning ring object
1410 This inserts @var{object} into @var{ring}, treating it as the oldest
1411 element.  The return value is not significant.
1413 If the ring is full, this function removes the newest element to make
1414 room for the inserted element.
1415 @end defun
1417 @cindex fifo data structure
1418   If you are careful not to exceed the ring size, you can
1419 use the ring as a first-in-first-out queue.  For example:
1421 @lisp
1422 (let ((fifo (make-ring 5)))
1423   (mapc (lambda (obj) (ring-insert fifo obj))
1424         '(0 one "two"))
1425   (list (ring-remove fifo) t
1426         (ring-remove fifo) t
1427         (ring-remove fifo)))
1428      @result{} (0 t one t "two")
1429 @end lisp