*** empty log message ***
[emacs.git] / lispintro / emacs-lisp-intro.texi
blob34d9044ca36911f1df8b07a062519dc3128d0727
1 \input texinfo   @c -*-texinfo-*-
2 @comment %**start of header
3 @setfilename ../info/eintr
4 @c sethtmlfilename emacs-lisp-intro.html
5 @settitle Programming in Emacs Lisp
6 @syncodeindex vr cp
7 @syncodeindex fn cp
8 @setchapternewpage odd
9 @finalout
11 @c ---------
12 @c <<<< For hard copy printing, this file is now
13 @c      set for smallbook, which works for all sizes
14 @c      of paper, and with Postscript figures >>>>
15 @smallbook
16 @clear largebook
17 @set print-postscript-figures
18 @c set largebook
19 @c clear print-postscript-figures
20 @c ---------
22 @comment %**end of header
24 @set edition-number 2.06
25 @set update-date 2002 Jun  6
27 @ignore
28  ## Summary of shell commands to create various output formats:
30     ## Info output
31     makeinfo --no-split --paragraph-indent=0 --verbose emacs-lisp-intro.texi
33     ## DVI output
34     texi2dvi emacs-lisp-intro.texi
36     ## HTML output
37     makeinfo --html --no-split --verbose emacs-lisp-intro.texi
39     ## Plain text output
40     makeinfo --fill-column=70 --no-split --paragraph-indent=0 \
41     --verbose --no-headers --output=emacs-lisp-intro.txt emacs-lisp-intro.texi
43 @end ignore
45 @c ================ Included Figures ================
47 @c Set  print-postscript-figures  if you print PostScript figures.
48 @c If you clear this, the ten figures will be printed as ASCII diagrams.
49 @c (This is not relevant to Info, since Info only handles ASCII.)
50 @c Your site may require editing changes to print PostScript; in this
51 @c case, search for `print-postscript-figures' and make appropriate changes.
54 @c ================ How to Create an Info file ================
56 @c If you have `makeinfo' installed, run the following command
58 @c     makeinfo emacs-lisp-intro.texi
60 @c or, if you want a single, large Info file, and no paragraph indents:
61 @c     makeinfo --no-split --paragraph-indent=0 --verbose emacs-lisp-intro.texi
63 @c After creating the Info file, edit your Info `dir' file, if the
64 @c `dircategory' section below does not enable your system to
65 @c install the manual automatically.
66 @c (The `dir' file is often in the `/usr/local/info/' directory.)
68 @c ================ How to Create an HTML file ================
70 @c To convert to HTML format
71 @c     makeinfo --html --no-split --verbose emacs-lisp-intro.texi
73 @c ================ How to Print a Book in Various Sizes ================
75 @c This book can be printed in any of three different sizes.
76 @c In the above header, set @-commands appropriately.
78 @c     7 by 9.25 inches:
79 @c              @smallbook
80 @c              @clear largebook
82 @c     8.5 by 11 inches:
83 @c              @c smallbook
84 @c              @set largebook
86 @c     European A4 size paper:
87 @c              @c smallbook
88 @c              @afourpaper
89 @c              @set largebook
91 @c ================ How to Typeset and Print ================
93 @c If you do not include PostScript figures, run either of the
94 @c following command sequences, or similar commands suited to your
95 @c system:
97 @c     texi2dvi emacs-lisp-intro.texi
98 @c     lpr -d emacs-lisp-intro.dvi
100 @c or else:
102 @c     tex emacs-lisp-intro.texi
103 @c     texindex emacs-lisp-intro.??
104 @c     tex emacs-lisp-intro.texi
105 @c     lpr -d emacs-lisp-intro.dvi
107 @c If you include the PostScript figures, and you have old software,
108 @c you may need to convert the .dvi file to a .ps file before
109 @c printing.  Run either of the following command sequences, or one
110 @c similar:
112 @c     dvips -f < emacs-lisp-intro.dvi > emacs-lisp-intro.ps
114 @c or else:
116 @c     postscript -p < emacs-lisp-intro.dvi > emacs-lisp-intro.ps
119 @c (Note: if you edit the book so as to change the length of the
120 @c table of contents, you may have to change the value of `pageno' below.)
122 @c ================ End of Formatting Sections ================
124 @c For next or subsequent edition:
125 @c   create function using with-output-to-temp-buffer
126 @c   create a major mode, with keymaps
127 @c   run an asynchronous process, like grep or diff
129 @c For smallbook format, use smaller than normal amounts of
130 @c whitespace between chapters, sections, and paragraphs.
131 @tex
132 \global\chapheadingskip = 15pt plus 4pt minus 2pt
133 \global\secheadingskip = 12pt plus 3pt minus 2pt
134 \global\subsecheadingskip = 9pt plus 2pt minus 2pt \global\parskip 2pt
135 plus 1pt
136 @end tex
138 @c For 8.5 by 11 inch format: do not use such a small amount of
139 @c whitespace between paragraphs as above:
140 @ifset largebook
141 @tex
142 \global\parskip 6pt plus 1pt
143 @end tex
144 @end ifset
146 @c For all sized formats:  print within-book cross
147 @c reference with ``...''  rather than [...]
148 @tex
149 % Need following so comma appears after section numbers.
150 \global\def\Ysectionnumberandtype{%
151 \ifnum\secno=0 \putwordChapter\xreftie\the\chapno, \space %
152 \else \ifnum \subsecno=0 \putwordSection\xreftie\the\chapno.\the\secno, \space %
153 \else \ifnum \subsubsecno=0 %
154 \putwordSection\xreftie\the\chapno.\the\secno.\the\subsecno, \space %
155 \else %
156 \putwordSection\xreftie\the\chapno.\the\secno.\the\subsecno.\the\subsubsecno, \space%
157 \fi \fi \fi }
159 \global\def\Yappendixletterandtype{%
160 \ifnum\secno=0 \putwordAppendix\xreftie'char\the\appendixno{}, \space%
161 \else \ifnum \subsecno=0 \putwordSection\xreftie'char\the\appendixno.\the\secno, \space %
162 \else \ifnum \subsubsecno=0 %
163 \putwordSection\xreftie'char\the\appendixno.\the\secno.\the\subsecno, \space %
164 \else %
165 \putwordSection\xreftie'char\the\appendixno.\the\secno.\the\subsecno.\the\subsubsecno, \space %
166 \fi \fi \fi }
168 \global\def\xrefX[#1,#2,#3,#4,#5,#6]{\begingroup
169   \def\printedmanual{\ignorespaces #5}%
170   \def\printednodename{\ignorespaces #3}%
171   \setbox1=\hbox{\printedmanual}%
172   \setbox0=\hbox{\printednodename}%
173   \ifdim \wd0 = 0pt
174     % No printed node name was explicitly given.
175     \ifx\SETxref-automatic-section-title\relax %
176       % Use the actual chapter/section title appear inside
177       % the square brackets.  Use the real section title if we have it.
178       \ifdim \wd1>0pt%
179         % It is in another manual, so we don't have it.
180         \def\printednodename{\ignorespaces #1}%
181       \else
182         \ifhavexrefs
183           % We know the real title if we have the xref values.
184           \def\printednodename{\refx{#1-title}}%
185         \else
186           % Otherwise just copy the Info node name.
187           \def\printednodename{\ignorespaces #1}%
188         \fi%
189       \fi
190       \def\printednodename{#1-title}%
191     \else
192       % Use the node name inside the square brackets.
193       \def\printednodename{\ignorespaces #1}%
194     \fi
195   \fi
196   %
197   % If we use \unhbox0 and \unhbox1 to print the node names, TeX does not
198   % insert empty discretionaries after hyphens, which means that it will
199   % not find a line break at a hyphen in a node names.  Since some manuals
200   % are best written with fairly long node names, containing hyphens, this
201   % is a loss.  Therefore, we give the text of the node name again, so it
202   % is as if TeX is seeing it for the first time.
203   \ifdim \wd1 > 0pt
204     \putwordsection{} ``\printednodename'' in \cite{\printedmanual}%
205   \else
206     % _ (for example) has to be the character _ for the purposes of the
207     % control sequence corresponding to the node, but it has to expand
208     % into the usual \leavevmode...\vrule stuff for purposes of
209     % printing.  So we \turnoffactive for the \refx-snt, back on for the
210     % printing, back off for the \refx-pg.
211     {\turnoffactive \refx{#1-snt}{}}%
212 %    \space [\printednodename],\space                % <= original
213 %    \putwordsection{} ``\printednodename'',\space
214     ``\printednodename'',\space
215     \turnoffactive \putwordpage\tie\refx{#1-pg}{}%
216   \fi
217 \endgroup}
218 @end tex
220 @c ----------------------------------------------------
222 @dircategory Emacs
223 @direntry
224 * Emacs Lisp Intro: (eintr).
225                         A simple introduction to Emacs Lisp programming.
226 @end direntry
228 @ifinfo
229 This is an introduction to @cite{Programming in Emacs Lisp}, for
230 people who are not programmers.
232 Edition @value{edition-number}, @value{update-date}
234 Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1997, 2001, 2002 Free Software Foundation, Inc.
236 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
237 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or
238 any later version published by the Free Software Foundation; there
239 being no Invariant Section, with the Front-Cover Texts being ``A GNU
240 Manual'', and with the Back-Cover Texts as in (a) below.  A copy of
241 the license is included in the section entitled ``GNU Free
242 Documentation License''.
244 (a) The FSF's Back-Cover Text is: ``You have freedom to copy and
245 modify this GNU Manual, like GNU software.  Copies published by the
246 Free Software Foundation raise funds for GNU development.''
247 @end ifinfo
249 @c half title; two lines here, so do not use `shorttitlepage'
250 @tex
251 {\begingroup%
252     \hbox{}\vskip 1.5in \chaprm \centerline{An Introduction to}%
253         \endgroup}%
254 {\begingroup\hbox{}\vskip 0.25in \chaprm%
255         \centerline{Programming in Emacs Lisp}%
256         \endgroup\page\hbox{}\page}
257 @end tex
259 @titlepage
260 @sp 6
261 @center @titlefont{An Introduction to}
262 @sp 2
263 @center @titlefont{Programming in Emacs Lisp}
264 @sp 2
265 @center Second Edition
266 @sp 4
267 @center by Robert J. Chassell
269 @page
270 @vskip 0pt plus 1filll
271 Copyright @copyright{} 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1997, 2001, 2002 Free Software Foundation, Inc.
272 @sp 2
274 Published by the Free Software Foundation, Inc.@*
275 59 Temple Place, Suite 330@*
276 Boston, MA 02111-1307 USA@*
278 Edition @value{edition-number}, @value{update-date}
280 @c Printed copies are available for $20 each.@*
281 ISBN 1-882114-43-4
283 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
284 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or
285 any later version published by the Free Software Foundation; there
286 being no Invariant Section, with the Front-Cover Texts being ``A GNU
287 Manual'', and with the Back-Cover Texts as in (a) below.  A copy of
288 the license is included in the section entitled ``GNU Free
289 Documentation License''.
291 (a) The FSF's Back-Cover Text is: ``You have freedom to copy and
292 modify this GNU Manual, like GNU software.  Copies published by the
293 Free Software Foundation raise funds for GNU development.''
294 @end titlepage
296 @iftex
297 @headings off
298 @evenheading @thispage @| @| @thischapter
299 @oddheading @thissection @| @| @thispage
300 @end iftex
302 @ifnothtml
304 @c Keep T.O.C. short by tightening up.
305 @ifset largebook
306 @tex
307 \global\parskip 2pt plus 1pt
308 \global\advance\baselineskip by -1pt
309 @end tex
310 @end ifset
312 @shortcontents
313 @contents
315 @ifset largebook
316 @tex
317 \global\parskip 6pt plus 1pt
318 \global\advance\baselineskip by 1pt
319 @end tex
320 @end ifset
322 @end ifnothtml
324 @c >>>> Set pageno appropriately <<<<
326 @c The first page of the Preface is a roman numeral; it is the first
327 @c right handed page after the Table of Contents; hence the following
328 @c setting must be for an odd negative number.
330 @c if largebook, there are 8 pages in Table of Contents
331 @ifset largebook
332 @iftex
333 @pageno = -9
334 @end iftex
335 @end ifset
337 @c if smallbook, there are 10 pages in Table of Contents
338 @ifclear largebook
339 @iftex
340 @pageno = -11
341 @end iftex
342 @end ifclear
344 @ifnottex
345 @node Top, Preface, (dir), (dir)
346 @top An Introduction to Programming in Emacs Lisp
348 This is an introduction to @cite{Programming in Emacs Lisp}, for
349 people who are not programmers.
351 This master menu first lists each chapter and index; then it lists
352 every node in every chapter.
353 @end ifnottex
355 @menu
356 * Preface::                     What to look for.
357 * List Processing::             What is Lisp?
358 * Practicing Evaluation::       Running several programs.
359 * Writing Defuns::              How to write function definitions.
360 * Buffer Walk Through::         Exploring a few buffer-related functions.
361 * More Complex::                A few, even more complex functions.
362 * Narrowing & Widening::        Restricting your and Emacs attention to
363                                     a region.
364 * car cdr & cons::              Fundamental functions in Lisp.
365 * Cutting & Storing Text::      Removing text and saving it.
366 * List Implementation::         How lists are implemented in the computer.
367 * Yanking::                     Pasting stored text.
368 * Loops & Recursion::           How to repeat a process.
369 * Regexp Search::               Regular expression searches.
370 * Counting Words::              A review of repetition and regexps.
371 * Words in a defun::            Counting words in a @code{defun}.
372 * Readying a Graph::            A prototype graph printing function.
373 * Emacs Initialization::        How to write a @file{.emacs} file.
374 * Debugging::                   How to run the Emacs Lisp debuggers.
375 * Conclusion::                  Now you have the basics.
376 * the-the::                     An appendix: how to find reduplicated words.
377 * Kill Ring::                   An appendix: how the kill ring works.
378 * Full Graph::                  How to create a graph with labelled axes.
379 * GNU Free Documentation License::
380 * Index::
381 * About the Author::
383 @detailmenu
384  --- The Detailed Node Listing ---
386 Preface
388 * Why::                         Why learn Emacs Lisp?
389 * On Reading this Text::        Read, gain familiarity, pick up habits....
390 * Who You Are::                 For whom this is written.
391 * Lisp History::
392 * Note for Novices::            You can read this as a novice.
393 * Thank You::
395 List Processing
397 * Lisp Lists::                  What are lists?
398 * Run a Program::               Any list in Lisp is a program ready to run.
399 * Making Errors::               Generating an error message.
400 * Names & Definitions::         Names of symbols and function definitions.
401 * Lisp Interpreter::            What the Lisp interpreter does.
402 * Evaluation::                  Running a program.
403 * Variables::                   Returning a value from a variable.
404 * Arguments::                   Passing information to a function.
405 * set & setq::                  Setting the value of a variable.
406 * Summary::                     The major points.
407 * Error Message Exercises::
409 Lisp Lists
411 * Numbers Lists::               List have numbers, other lists, in them.
412 * Lisp Atoms::                  Elemental entities.
413 * Whitespace in Lists::         Formating lists to be readable.
414 * Typing Lists::                How GNU Emacs helps you type lists.
416 The Lisp Interpreter
418 * Complications::               Variables, Special forms, Lists within.
419 * Byte Compiling::              Specially processing code for speed.
421 Evaluation
423 * Evaluating Inner Lists::      Lists within lists...
425 Variables
427 * fill-column Example::
428 * Void Function::               The error message for a symbol
429                                   without a function.
430 * Void Variable::               The error message for a symbol without a value.
432 Arguments
434 * Data types::                  Types of data passed to a function.
435 * Args as Variable or List::    An argument can be the value
436                                   of a variable or list.
437 * Variable Number of Arguments::  Some functions may take a
438                                   variable number of arguments.
439 * Wrong Type of Argument::      Passing an argument of the wrong type
440                                   to a function.
441 * message::                     A useful function for sending messages.
443 Setting the Value of a Variable
445 * Using set::                   Setting values.
446 * Using setq::                  Setting a quoted value.
447 * Counting::                    Using @code{setq} to count.
449 Practicing Evaluation
451 * How to Evaluate::             Typing editing commands or @kbd{C-x C-e}
452                                   causes evaluation.
453 * Buffer Names::                Buffers and files are different.
454 * Getting Buffers::             Getting a buffer itself, not merely its name.
455 * Switching Buffers::           How to change to another buffer.
456 * Buffer Size & Locations::     Where point is located and the size of
457                                 the buffer.
458 * Evaluation Exercise::
460 How To Write Function Definitions
462 * Primitive Functions::
463 * defun::                       The @code{defun} special form.
464 * Install::                     Install a function definition.
465 * Interactive::                 Making a function interactive.
466 * Interactive Options::         Different options for @code{interactive}.
467 * Permanent Installation::      Installing code permanently.
468 * let::                         Creating and initializing local variables.
469 * if::                          What if?
470 * else::                        If--then--else expressions.
471 * Truth & Falsehood::           What Lisp considers false and true.
472 * save-excursion::              Keeping track of point, mark, and buffer.
473 * Review::
474 * defun Exercises::
476 Install a Function Definition
478 * Effect of installation::
479 * Change a defun::              How to change a function definition.
481 Make a Function Interactive
483 * Interactive multiply-by-seven::  An overview.
484 * multiply-by-seven in detail::  The interactive version.
486 @code{let}
488 * Prevent confusion::
489 * Parts of let Expression::
490 * Sample let Expression::
491 * Uninitialized let Variables::
493 The @code{if} Special Form
495 * if in more detail::
496 * type-of-animal in detail::    An example of an @code{if} expression.
498 Truth and Falsehood in Emacs Lisp
500 * nil explained::               @code{nil} has two meanings.
502 @code{save-excursion}
504 * Point and mark::              A review of various locations.
505 * Template for save-excursion::
507 A Few Buffer--Related Functions
509 * Finding More::                How to find more information.
510 * simplified-beginning-of-buffer::  Shows @code{goto-char},
511                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
512 * mark-whole-buffer::           Almost the same as @code{beginning-of-buffer}.
513 * append-to-buffer::            Uses @code{save-excursion} and
514                                 @code{insert-buffer-substring}.
515 * Buffer Related Review::       Review.
516 * Buffer Exercises::
518 The Definition of @code{mark-whole-buffer}
520 * mark-whole-buffer overview::
521 * Body of mark-whole-buffer::   Only three lines of code.
523 The Definition of @code{append-to-buffer}
525 * append-to-buffer overview::
526 * append interactive::          A two part interactive expression.
527 * append-to-buffer body::       Incorporates a @code{let} expression.
528 * append save-excursion::       How the @code{save-excursion} works.
530 A Few More Complex Functions
532 * copy-to-buffer::              With @code{set-buffer}, @code{get-buffer-create}.
533 * insert-buffer::               Read-only, and with @code{or}.
534 * beginning-of-buffer::         Shows @code{goto-char},
535                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
536 * Second Buffer Related Review::
537 * optional Exercise::
539 The Definition of @code{insert-buffer}
541 * insert-buffer code::
542 * insert-buffer interactive::   When you can read, but not write.
543 * insert-buffer body::          The body has an @code{or} and a @code{let}.
544 * if & or::                     Using an @code{if} instead of an @code{or}.
545 * Insert or::                   How the @code{or} expression works.
546 * Insert let::                  Two @code{save-excursion} expressions.
548 The Interactive Expression in @code{insert-buffer}
550 * Read-only buffer::            When a buffer cannot be modified.
551 * b for interactive::           An existing buffer or else its name.
553 Complete Definition of @code{beginning-of-buffer}
555 * Optional Arguments::
556 * beginning-of-buffer opt arg::  Example with optional argument.
557 * beginning-of-buffer complete::
559 @code{beginning-of-buffer} with an Argument
561 * Disentangle beginning-of-buffer::
562 * Large buffer case::
563 * Small buffer case::
565 Narrowing and Widening
567 * Narrowing advantages::        The advantages of narrowing
568 * save-restriction::            The @code{save-restriction} special form.
569 * what-line::                   The number of the line that point is on.
570 * narrow Exercise::
572 @code{car}, @code{cdr}, @code{cons}: Fundamental Functions
574 * Strange Names::               An historical aside: why the strange names?
575 * car & cdr::                   Functions for extracting part of a list.
576 * cons::                        Constructing a list.
577 * nthcdr::                      Calling @code{cdr} repeatedly.
578 * nth::
579 * setcar::                      Changing the first element of a list.
580 * setcdr::                      Changing the rest of a list.
581 * cons Exercise::
583 @code{cons}
585 * Build a list::
586 * length::                      How to find the length of a list.
588 Cutting and Storing Text
590 * Storing Text::                Text is stored in a list.
591 * zap-to-char::                 Cutting out text up to a character.
592 * kill-region::                 Cutting text out of a region.
593 * Digression into C::           Minor note on C programming language macros.
594 * defvar::                      How to give a variable an initial value.
595 * copy-region-as-kill::         A definition for copying text.
596 * cons & search-fwd Review::
597 * search Exercises::
599 @code{zap-to-char}
601 * Complete zap-to-char::        The complete implementation.
602 * zap-to-char interactive::     A three part interactive expression.
603 * zap-to-char body::            A short overview.
604 * search-forward::              How to search for a string.
605 * progn::                       The @code{progn} special form.
606 * Summing up zap-to-char::      Using @code{point} and @code{search-forward}.
608 @code{kill-region}
610 * Complete kill-region::        The function definition.
611 * condition-case::              Dealing with a problem.
612 * delete-and-extract-region::   Doing the work.
614 Initializing a Variable with @code{defvar}
616 * See variable current value::
617 * defvar and asterisk::         An old-time convention.
619 @code{copy-region-as-kill}
621 * Complete copy-region-as-kill::  The complete function definition.
622 * copy-region-as-kill body::    The body of @code{copy-region-as-kill}.
624 The Body of @code{copy-region-as-kill}
626 * last-command & this-command::
627 * kill-append function::
628 * kill-new function::
630 How Lists are Implemented
632 * Lists diagrammed::
633 * Symbols as Chest::            Exploring a powerful metaphor.
634 * List Exercise::
636 Yanking Text Back
638 * Kill Ring Overview::          The kill ring is a list.
639 * kill-ring-yank-pointer::      The @code{kill-ring-yank-pointer} variable.
640 * yank nthcdr Exercises::
642 Loops and Recursion
644 * while::                       Causing a stretch of code to repeat.
645 * dolist dotimes::
646 * Recursion::                   Causing a function to call itself.
647 * Looping exercise::
649 @code{while}
651 * Looping with while::          Repeat so long as test returns true.
652 * Loop Example::                A @code{while} loop that uses a list.
653 * print-elements-of-list::      Uses @code{while}, @code{car}, @code{cdr}.
654 * Incrementing Loop::           A loop with an incrementing counter.
655 * Decrementing Loop::           A loop with a decrementing counter.
657 A Loop with an Incrementing Counter
659 * Incrementing Example::        Counting pebbles in a triangle.
660 * Inc Example parts::           The parts of the function definition.
661 * Inc Example altogether::      Putting the function definition together.
663 Loop with a Decrementing Counter
665 * Decrementing Example::        More pebbles on the beach.
666 * Dec Example parts::           The parts of the function definition.
667 * Dec Example altogether::      Putting the function definition together.
669 Save your time: @code{dolist} and @code{dotimes}
671 * dolist::
672 * dotimes::
674 Recursion
676 * Building Robots::             Same model, different serial number ...
677 * Recursive Definition Parts::  Walk until you stop ...
678 * Recursion with list::         Using a list as the test whether to recurse.
679 * Recursive triangle function::
680 * Recursion with cond::
681 * Recursive Patterns::          Often used templates.
682 * No Deferment::                Don't store up work ...
683 * No deferment solution::
685 Recursion in Place of a Counter
687 * Recursive Example arg of 1 or 2::
688 * Recursive Example arg of 3 or 4::
690 Recursive Patterns
692 * Every::
693 * Accumulate::
694 * Keep::
696 Regular Expression Searches
698 * sentence-end::                The regular expression for @code{sentence-end}.
699 * re-search-forward::           Very similar to @code{search-forward}.
700 * forward-sentence::            A straightforward example of regexp search.
701 * forward-paragraph::           A somewhat complex example.
702 * etags::                       How to create your own @file{TAGS} table.
703 * Regexp Review::
704 * re-search Exercises::
706 @code{forward-sentence}
708 * Complete forward-sentence::
709 * fwd-sentence while loops::    Two @code{while} loops.
710 * fwd-sentence re-search::      A regular expression search.
712 @code{forward-paragraph}: a Goldmine of Functions
714 * forward-paragraph in brief::  Key parts of the function definition.
715 * fwd-para let::                The @code{let*} expression.
716 * fwd-para while::              The forward motion @code{while} loop.
717 * fwd-para between paragraphs::  Movement between paragraphs.
718 * fwd-para within paragraph::   Movement within paragraphs.
719 * fwd-para no fill prefix::     When there is no fill prefix.
720 * fwd-para with fill prefix::   When there is a fill prefix.
721 * fwd-para summary::            Summary of @code{forward-paragraph} code.
723 Counting: Repetition and Regexps
725 * Why Count Words::
726 * count-words-region::          Use a regexp, but find a problem.
727 * recursive-count-words::       Start with case of no words in region.
728 * Counting Exercise::
730 The @code{count-words-region} Function
732 * Design count-words-region::   The definition using a @code{while} loop.
733 * Whitespace Bug::              The Whitespace Bug in @code{count-words-region}.
735 Counting Words in a @code{defun}
737 * Divide and Conquer::
738 * Words and Symbols::           What to count?
739 * Syntax::                      What constitutes a word or symbol?
740 * count-words-in-defun::        Very like @code{count-words}.
741 * Several defuns::              Counting several defuns in a file.
742 * Find a File::                 Do you want to look at a file?
743 * lengths-list-file::           A list of the lengths of many definitions.
744 * Several files::               Counting in definitions in different files.
745 * Several files recursively::   Recursively counting in different files.
746 * Prepare the data::            Prepare the data for display in a graph.
748 Count Words in @code{defuns} in Different Files
750 * lengths-list-many-files::     Return a list of the lengths of defuns.
751 * append::                      Attach one list to another.
753 Prepare the Data for Display in a Graph
755 * Sorting::                     Sorting lists.
756 * Files List::                  Making a list of files.
757 * Counting function definitions::
759 Readying a Graph
761 * Columns of a graph::
762 * graph-body-print::            How to print the body of a graph.
763 * recursive-graph-body-print::
764 * Printed Axes::
765 * Line Graph Exercise::
767 Your @file{.emacs} File
769 * Default Configuration::
770 * Site-wide Init::              You can write site-wide init files.
771 * defcustom::                   Emacs will write code for you.
772 * Beginning a .emacs File::     How to write a @code{.emacs file}.
773 * Text and Auto-fill::          Automatically wrap lines.
774 * Mail Aliases::                Use abbreviations for email addresses.
775 * Indent Tabs Mode::            Don't use tabs with @TeX{}
776 * Keybindings::                 Create some personal keybindings.
777 * Keymaps::                     More about key binding.
778 * Loading Files::               Load (i.e., evaluate) files automatically.
779 * Autoload::                    Make functions available.
780 * Simple Extension::            Define a function; bind it to a key.
781 * X11 Colors::                  Colors in version 19 in X.
782 * Miscellaneous::
783 * Mode Line::                   How to customize your mode line.
785 Debugging
787 * debug::                       How to use the built-in debugger.
788 * debug-on-entry::              Start debugging when you call a function.
789 * debug-on-quit::               Start debugging when you quit with @kbd{C-g}.
790 * edebug::                      How to use Edebug, a source level debugger.
791 * Debugging Exercises::
793 Handling the Kill Ring
795 * rotate-yank-pointer::         Move a pointer along a list and around.
796 * yank::                        Paste a copy of a clipped element.
797 * yank-pop::                    Insert first element pointed to.
799 The @code{rotate-yank-pointer} Function
801 * Understanding rotate-yk-ptr::
802 * rotate-yk-ptr body::          The body of @code{rotate-yank-pointer}.
804 The Body of @code{rotate-yank-pointer}
806 * Digression concerning error::  How to mislead humans, but not computers.
807 * rotate-yk-ptr else-part::     The else-part of the @code{if} expression.
808 * Remainder Function::          The remainder, @code{%}, function.
809 * rotate-yk-ptr remainder::     Using @code{%} in @code{rotate-yank-pointer}.
810 * kill-rng-yk-ptr last elt::    Pointing to the last element.
812 @code{yank}
814 * rotate-yk-ptr arg::           Pass the argument to @code{rotate-yank-pointer}.
815 * rotate-yk-ptr negative arg::  Pass a negative argument.
817 A Graph with Labelled Axes
819 * Labelled Example::
820 * print-graph Varlist::         @code{let} expression in @code{print-graph}.
821 * print-Y-axis::                Print a label for the vertical axis.
822 * print-X-axis::                Print a horizontal label.
823 * Print Whole Graph::           The function to print a complete graph.
825 The @code{print-Y-axis} Function
827 * Height of label::             What height for the Y axis?
828 * Compute a Remainder::         How to compute the remainder of a division.
829 * Y Axis Element::              Construct a line for the Y axis.
830 * Y-axis-column::               Generate a list of Y axis labels.
831 * print-Y-axis Penultimate::    A not quite final version.
833 The @code{print-X-axis} Function
835 * Similarities differences::    Much like @code{print-Y-axis}, but not exactly.
836 * X Axis Tic Marks::            Create tic marks for the horizontal axis.
838 Printing the Whole Graph
840 * The final version::           A few changes.
841 * Test print-graph::            Run a short test.
842 * Graphing words in defuns::    Executing the final code.
843 * lambda::                      How to write an anonymous function.
844 * mapcar::                      Apply a function to elements of a list.
845 * Another Bug::                 Yet another bug @dots{} most insidious.
846 * Final printed graph::         The graph itself!
848 @end detailmenu
849 @end menu
851 @node Preface, List Processing, Top, Top
852 @comment  node-name,  next,  previous,  up
853 @unnumbered Preface
855 Most of the GNU Emacs integrated environment is written in the programming
856 language called Emacs Lisp.  The code written in this programming
857 language is the software---the sets of instructions---that tell the
858 computer what to do when you give it commands.  Emacs is designed so
859 that you can write new code in Emacs Lisp and easily install it as an
860 extension to the editor.
862 (GNU Emacs is sometimes called an ``extensible editor'', but it does
863 much more than provide editing capabilities.  It is better to refer to
864 Emacs as an ``extensible computing environment''.  However, that
865 phrase is quite a mouthful.  It is easier to refer to Emacs simply as
866 an editor.  Moreover, everything you do in Emacs---find the Mayan date
867 and phases of the moon, simplify polynomials, debug code, manage
868 files, read letters, write books---all these activities are kinds of
869 editing in the most general sense of the word.)
871 @menu
872 * Why::                         Why learn Emacs Lisp?
873 * On Reading this Text::        Read, gain familiarity, pick up habits....
874 * Who You Are::                 For whom this is written.
875 * Lisp History::
876 * Note for Novices::            You can read this as a novice.
877 * Thank You::
878 @end menu
880 @node Why, On Reading this Text, Preface, Preface
881 @ifnottex
882 @unnumberedsec Why Study Emacs Lisp?
883 @end ifnottex
885 Although Emacs Lisp is usually thought of in association only with Emacs,
886 it is a full computer programming language.  You can use Emacs Lisp as
887 you would any other programming language.
889 Perhaps you want to understand programming; perhaps you want to extend
890 Emacs; or perhaps you want to become a programmer.  This introduction to
891 Emacs Lisp is designed to get you started: to guide you in learning the
892 fundamentals of programming, and more importantly, to show you how you
893 can teach yourself to go further.
895 @node On Reading this Text, Who You Are, Why, Preface
896 @comment  node-name,  next,  previous,  up
897 @unnumberedsec On Reading this Text
899 All through this document, you will see little sample programs you can
900 run inside of Emacs.  If you read this document in Info inside of GNU
901 Emacs, you can run the programs as they appear.  (This is easy to do and
902 is explained when the examples are presented.)  Alternatively, you can
903 read this introduction as a printed book while sitting beside a computer
904 running Emacs.  (This is what I like to do; I like printed books.)  If
905 you don't have a running Emacs beside you, you can still read this book,
906 but in this case, it is best to treat it as a novel or as a travel guide
907 to a country not yet visited: interesting, but not the same as being
908 there.
910 Much of this introduction is dedicated to walk-throughs or guided tours
911 of code used in GNU Emacs.  These tours are designed for two purposes:
912 first, to give you familiarity with real, working code (code you use
913 every day); and, second, to give you familiarity with the way Emacs
914 works.  It is interesting to see how a working environment is
915 implemented.
916 Also, I
917 hope that you will pick up the habit of browsing through source code.
918 You can learn from it and mine it for ideas.  Having GNU Emacs is like
919 having a dragon's cave of treasures.
921 In addition to learning about Emacs as an editor and Emacs Lisp as a
922 programming language, the examples and guided tours will give you an
923 opportunity to get acquainted with Emacs as a Lisp programming
924 environment.  GNU Emacs supports programming and provides tools that
925 you will want to become comfortable using, such as @kbd{M-.} (the key
926 which invokes the @code{find-tag} command).  You will also learn about
927 buffers and other objects that are part of the environment.
928 Learning about these features of Emacs is like learning new routes
929 around your home town.
931 @ignore
932 In addition, I have written several programs as extended examples.
933 Although these are examples, the programs are real.  I use them.
934 Other people use them.  You may use them.  Beyond the fragments of
935 programs used for illustrations, there is very little in here that is
936 `just for teaching purposes'; what you see is used.  This is a great
937 advantage of Emacs Lisp: it is easy to learn to use it for work.
938 @end ignore
940 Finally, I hope to convey some of the skills for using Emacs to
941 learn aspects of programming that you don't know.  You can often use
942 Emacs to help you understand what puzzles you or to find out how to do
943 something new.  This self-reliance is not only a pleasure, but an
944 advantage.
946 @node Who You Are, Lisp History, On Reading this Text, Preface
947 @comment  node-name,  next,  previous,  up
948 @unnumberedsec For Whom This is Written
950 This text is written as an elementary introduction for people who are
951 not programmers.  If you are a programmer, you may not be satisfied with
952 this primer.  The reason is that you may have become expert at reading
953 reference manuals and be put off by the way this text is organized.
955 An expert programmer who reviewed this text said to me:
957 @quotation
958 @i{I prefer to learn from reference manuals.  I ``dive into'' each
959 paragraph, and ``come up for air'' between paragraphs.}
961 @i{When I get to the end of a paragraph, I assume that that subject is
962 done, finished, that I know everything I need (with the
963 possible exception of the case when the next paragraph starts talking
964 about it in more detail).  I expect that a well written reference manual
965 will not have a lot of redundancy, and that it will have excellent
966 pointers to the (one) place where the information I want is.}
967 @end quotation
969 This introduction is not written for this person!
971 Firstly, I try to say everything at least three times: first, to
972 introduce it; second, to show it in context; and third, to show it in a
973 different context, or to review it.
975 Secondly, I hardly ever put all the information about a subject in one
976 place, much less in one paragraph.  To my way of thinking, that imposes
977 too heavy a burden on the reader.  Instead I try to explain only what
978 you need to know at the time.  (Sometimes I include a little extra
979 information so you won't be surprised later when the additional
980 information is formally introduced.)
982 When you read this text, you are not expected to learn everything the
983 first time.  Frequently, you need only make, as it were, a `nodding
984 acquaintance' with some of the items mentioned.  My hope is that I have
985 structured the text and given you enough hints that you will be alert to
986 what is important, and concentrate on it.
988 You will need to ``dive into'' some paragraphs; there is no other way
989 to read them.  But I have tried to keep down the number of such
990 paragraphs.  This book is intended as an approachable hill, rather than
991 as a daunting mountain.
993 This introduction to @cite{Programming in Emacs Lisp} has a companion
994 document,
995 @iftex
996 @cite{The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
997 @end iftex
998 @ifnottex
999 @ref{Top, , The GNU Emacs Lisp Reference Manual, elisp, The GNU
1000 Emacs Lisp Reference Manual}.
1001 @end ifnottex
1002 The reference manual has more detail than this introduction.  In the
1003 reference manual, all the information about one topic is concentrated
1004 in one place.  You should turn to it if you are like the programmer
1005 quoted above.  And, of course, after you have read this
1006 @cite{Introduction}, you will find the @cite{Reference Manual} useful
1007 when you are writing your own programs.
1009 @node Lisp History, Note for Novices, Who You Are, Preface
1010 @unnumberedsec Lisp History
1011 @cindex Lisp history
1013 Lisp was first developed in the late 1950s at the Massachusetts
1014 Institute of Technology for research in artificial intelligence.  The
1015 great power of the Lisp language makes it superior for other purposes as
1016 well, such as writing editor commands and integrated environments.
1018 @cindex Maclisp
1019 @cindex Common Lisp
1020 GNU Emacs Lisp is largely inspired by Maclisp, which was written at MIT
1021 in the 1960s.  It is somewhat inspired by Common Lisp, which became a
1022 standard in the 1980s.  However, Emacs Lisp is much simpler than Common
1023 Lisp.  (The standard Emacs distribution contains an optional extensions
1024 file, @file{cl.el}, that adds many Common Lisp features to Emacs Lisp.)
1026 @node Note for Novices, Thank You, Lisp History, Preface
1027 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1028 @unnumberedsec A Note for Novices
1030 If you don't know GNU Emacs, you can still read this document
1031 profitably.  However, I recommend you learn Emacs, if only to learn to
1032 move around your computer screen.  You can teach yourself how to use
1033 Emacs with the on-line tutorial.  To use it, type @kbd{C-h t}.  (This
1034 means you press and release the @key{CTRL} key and the @kbd{h} at the
1035 same time, and then press and release @kbd{t}.)
1037 Also, I often refer to one of Emacs' standard commands by listing the
1038 keys which you press to invoke the command and then giving the name of
1039 the command in parentheses, like this: @kbd{M-C-\}
1040 (@code{indent-region}).  What this means is that the
1041 @code{indent-region} command is customarily invoked by typing
1042 @kbd{M-C-\}.  (You can, if you wish, change the keys that are typed to
1043 invoke the command; this is called @dfn{rebinding}.  @xref{Keymaps, ,
1044 Keymaps}.)  The abbreviation @kbd{M-C-\} means that you type your
1045 @key{META} key, @key{CTRL} key and @key{\} key all at the same time.
1046 (On many modern keyboards the @key{META} key is labelled
1047 @key{ALT}.)
1048 Sometimes a combination like this is called a keychord, since it is
1049 similar to the way you play a chord on a piano.  If your keyboard does
1050 not have a @key{META} key, the @key{ESC} key prefix is used in place
1051 of it.  In this case, @kbd{M-C-\} means that you press and release your
1052 @key{ESC} key and then type the @key{CTRL} key and the @key{\} key at
1053 the same time.  But usually @kbd{M-C-\} means press the @key{CTRL} key
1054 along with the key that is labelled @key{ALT} and, at the same time,
1055 press the @key{\} key.
1057 In addition to typing a lone keychord, you can prefix what you type
1058 with @kbd{C-u}, which is called the `universal argument'.  The
1059 @kbd{C-u} keychord passes an argument to the subsequent command.
1060 Thus, to indent a region of plain text by 6 spaces, mark the region,
1061 and then type @w{@kbd{C-u 6 M-C-\}}.  (If you do not specify a number,
1062 Emacs either passes the number 4 to the command or otherwise runs the
1063 command differently than it would otherwise.)  @xref{Arguments, ,
1064 Numeric Arguments, emacs, The GNU Emacs Manual}.
1066 If you are reading this in Info using GNU Emacs, you can read through
1067 this whole document just by pressing the space bar, @key{SPC}.
1068 (To learn about Info, type @kbd{C-h i} and then select Info.)
1070 A note on terminology:  when I use the word Lisp alone, I often am
1071 referring to the various dialects of Lisp in general, but when I speak
1072 of Emacs Lisp, I am referring to GNU Emacs Lisp in particular.
1074 @node Thank You,  , Note for Novices, Preface
1075 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1076 @unnumberedsec Thank You
1078 My thanks to all who helped me with this book.  My especial thanks to
1079 @r{Jim Blandy}, @r{Noah Friedman}, @w{Jim Kingdon}, @r{Roland
1080 McGrath}, @w{Frank Ritter}, @w{Randy Smith}, @w{Richard M.@:
1081 Stallman}, and @w{Melissa Weisshaus}.  My thanks also go to both
1082 @w{Philip Johnson} and @w{David Stampe} for their patient
1083 encouragement.  My mistakes are my own.
1085 @flushright
1086 Robert J. Chassell
1087 @end flushright
1089 @c ================ Beginning of main text ================
1091 @c Start main text on right-hand (verso) page
1093 @tex
1094 \par\vfill\supereject
1095 \headings off
1096 \ifodd\pageno
1097     \par\vfill\supereject
1098 \else
1099     \par\vfill\supereject
1100     \page\hbox{}\page
1101     \par\vfill\supereject
1103 @end tex
1105 @iftex
1106 @headings off
1107 @evenheading @thispage @| @| @thischapter
1108 @oddheading @thissection @| @| @thispage
1109 @pageno = 1
1110 @end iftex
1112 @node List Processing, Practicing Evaluation, Preface, Top
1113 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1114 @chapter List Processing
1116 To the untutored eye, Lisp is a strange programming language.  In Lisp
1117 code there are parentheses everywhere.  Some people even claim that the
1118 name stands for `Lots of Isolated Silly Parentheses'.  But the claim is
1119 unwarranted.  Lisp stands for LISt Processing, and the programming
1120 language handles @emph{lists} (and lists of lists) by putting them
1121 between parentheses.  The parentheses mark the boundaries of the list.
1122 Sometimes a list is preceded by a single apostrophe or quotation mark,
1123 @samp{'}.  Lists are the basis of Lisp.
1125 @menu
1126 * Lisp Lists::                  What are lists?
1127 * Run a Program::               Any list in Lisp is a program ready to run.
1128 * Making Errors::               Generating an error message.
1129 * Names & Definitions::         Names of symbols and function definitions.
1130 * Lisp Interpreter::            What the Lisp interpreter does.
1131 * Evaluation::                  Running a program.
1132 * Variables::                   Returning a value from a variable.
1133 * Arguments::                   Passing information to a function.
1134 * set & setq::                  Setting the value of a variable.
1135 * Summary::                     The major points.
1136 * Error Message Exercises::
1137 @end menu
1139 @node Lisp Lists, Run a Program, List Processing, List Processing
1140 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1141 @section Lisp Lists
1142 @cindex Lisp Lists
1144 In Lisp, a list looks like this: @code{'(rose violet daisy buttercup)}.
1145 This list is preceded by a single apostrophe.  It could just as well be
1146 written as follows, which looks more like the kind of list you are likely
1147 to be familiar with:
1149 @smallexample
1150 @group
1151 '(rose
1152   violet
1153   daisy
1154   buttercup)
1155 @end group
1156 @end smallexample
1158 @noindent
1159 The elements of this list are the names of the four different flowers,
1160 separated from each other by whitespace and surrounded by parentheses,
1161 like flowers in a field with a stone wall around them.
1162 @cindex Flowers in a field
1164 @menu
1165 * Numbers Lists::               List have numbers, other lists, in them.
1166 * Lisp Atoms::                  Elemental entities.
1167 * Whitespace in Lists::         Formating lists to be readable.
1168 * Typing Lists::                How GNU Emacs helps you type lists.
1169 @end menu
1171 @node Numbers Lists, Lisp Atoms, Lisp Lists, Lisp Lists
1172 @ifnottex
1173 @unnumberedsubsec Numbers, Lists inside of Lists
1174 @end ifnottex
1176 Lists can also have numbers in them, as in this list: @code{(+ 2 2)}.
1177 This list has a plus-sign, @samp{+}, followed by two @samp{2}s, each
1178 separated by whitespace.
1180 In Lisp, both data and programs are represented the same way; that is,
1181 they are both lists of words, numbers, or other lists, separated by
1182 whitespace and surrounded by parentheses.  (Since a program looks like
1183 data, one program may easily serve as data for another; this is a very
1184 powerful feature of Lisp.)  (Incidentally, these two parenthetical
1185 remarks are @emph{not} Lisp lists, because they contain @samp{;} and
1186 @samp{.} as punctuation marks.)
1188 @need 1200
1189 Here is another list, this time with a list inside of it:
1191 @smallexample
1192 '(this list has (a list inside of it))
1193 @end smallexample
1195 The components of this list are the words @samp{this}, @samp{list},
1196 @samp{has}, and the list @samp{(a list inside of it)}.  The interior
1197 list is made up of the words @samp{a}, @samp{list}, @samp{inside},
1198 @samp{of}, @samp{it}.
1200 @node Lisp Atoms, Whitespace in Lists, Numbers Lists, Lisp Lists
1201 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1202 @subsection Lisp Atoms
1203 @cindex Lisp Atoms
1205 In Lisp, what we have been calling words are called @dfn{atoms}.  This
1206 term comes from the historical meaning of the word atom, which means
1207 `indivisible'.  As far as Lisp is concerned, the words we have been
1208 using in the lists cannot be divided into any smaller parts and still
1209 mean the same thing as part of a program; likewise with numbers and
1210 single character symbols like @samp{+}.  On the other hand, unlike an
1211 atom, a list can be split into parts.  (@xref{car cdr & cons, ,
1212 @code{car} @code{cdr} & @code{cons} Fundamental Functions}.)
1214 In a list, atoms are separated from each other by whitespace.  They can be
1215 right next to a parenthesis.
1217 @cindex @samp{empty list} defined
1218 Technically speaking, a list in Lisp consists of parentheses surrounding
1219 atoms separated by whitespace or surrounding other lists or surrounding
1220 both atoms and other lists.  A list can have just one atom in it or
1221 have nothing in it at all.  A list with nothing in it looks like this:
1222 @code{()}, and is called the @dfn{empty list}.  Unlike anything else, an
1223 empty list is considered both an atom and a list at the same time.
1225 @cindex Symbolic expressions, introduced
1226 @cindex @samp{expression} defined
1227 @cindex @samp{form} defined
1228 The printed representation of both atoms and lists are called
1229 @dfn{symbolic expressions} or, more concisely, @dfn{s-expressions}.
1230 The word @dfn{expression} by itself can refer to either the printed
1231 representation, or to the atom or list as it is held internally in the
1232 computer.  Often, people use the term @dfn{expression}
1233 indiscriminately.  (Also, in many texts, the word @dfn{form} is used
1234 as a synonym for expression.)
1236 Incidentally, the atoms that make up our universe were named such when
1237 they were thought to be indivisible; but it has been found that physical
1238 atoms are not indivisible.  Parts can split off an atom or it can
1239 fission into two parts of roughly equal size.  Physical atoms were named
1240 prematurely, before their truer nature was found.  In Lisp, certain
1241 kinds of atom, such as an array, can be separated into parts; but the
1242 mechanism for doing this is different from the mechanism for splitting a
1243 list.  As far as list operations are concerned, the atoms of a list are
1244 unsplittable.
1246 As in English, the meanings of the component letters of a Lisp atom
1247 are different from the meaning the letters make as a word.  For
1248 example, the word for the South American sloth, the @samp{ai}, is
1249 completely different from the two words, @samp{a}, and @samp{i}.
1251 There are many kinds of atom in nature but only a few in Lisp: for
1252 example, @dfn{numbers}, such as 37, 511, or 1729, and @dfn{symbols}, such
1253 as @samp{+}, @samp{foo}, or @samp{forward-line}.  The words we have
1254 listed in the examples above are all symbols.  In everyday Lisp
1255 conversation, the word ``atom'' is not often used, because programmers
1256 usually try to be more specific about what kind of atom they are dealing
1257 with.  Lisp programming is mostly about symbols (and sometimes numbers)
1258 within lists.  (Incidentally, the preceding three word parenthetical
1259 remark is a proper list in Lisp, since it consists of atoms, which in
1260 this case are symbols, separated by whitespace and enclosed by
1261 parentheses, without any non-Lisp punctuation.)
1263 @need 1250
1264 In addition, text between double quotation marks---even sentences or
1265 paragraphs---is an atom.  Here is an example:
1266 @cindex Text between double quotation marks
1268 @smallexample
1269 '(this list includes "text between quotation marks.")
1270 @end smallexample
1272 @cindex @samp{string} defined
1273 @noindent
1274 In Lisp, all of the quoted text including the punctuation mark and the
1275 blank spaces is a single atom.  This kind of atom is called a
1276 @dfn{string} (for `string of characters') and is the sort of thing that
1277 is used for messages that a computer can print for a human to read.
1278 Strings are a different kind of atom than numbers or symbols and are
1279 used differently.
1281 @node Whitespace in Lists, Typing Lists, Lisp Atoms, Lisp Lists
1282 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1283 @subsection Whitespace in Lists
1284 @cindex Whitespace in lists
1286 @need 1200
1287 The amount of whitespace in a list does not matter.  From the point of view
1288 of the Lisp language,
1290 @smallexample
1291 @group
1292 '(this list
1293    looks like this)
1294 @end group
1295 @end smallexample
1297 @need 800
1298 @noindent
1299 is exactly the same as this:
1301 @smallexample
1302 '(this list looks like this)
1303 @end smallexample
1305 Both examples show what to Lisp is the same list, the list made up of
1306 the symbols @samp{this}, @samp{list}, @samp{looks}, @samp{like}, and
1307 @samp{this} in that order.
1309 Extra whitespace and newlines are designed to make a list more readable
1310 by humans.  When Lisp reads the expression, it gets rid of all the extra
1311 whitespace (but it needs to have at least one space between atoms in
1312 order to tell them apart.)
1314 Odd as it seems, the examples we have seen cover almost all of what Lisp
1315 lists look like!  Every other list in Lisp looks more or less like one
1316 of these examples, except that the list may be longer and more complex.
1317 In brief, a list is between parentheses, a string is between quotation
1318 marks, a symbol looks like a word, and a number looks like a number.
1319 (For certain situations, square brackets, dots and a few other special
1320 characters may be used; however, we will go quite far without them.)
1322 @node Typing Lists,  , Whitespace in Lists, Lisp Lists
1323 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1324 @subsection GNU Emacs Helps You Type Lists
1325 @cindex Help typing lists
1326 @cindex Formatting help
1328 When you type a Lisp expression in GNU Emacs using either Lisp
1329 Interaction mode or Emacs Lisp mode, you have available to you several
1330 commands to format the Lisp expression so it is easy to read.  For
1331 example, pressing the @key{TAB} key automatically indents the line the
1332 cursor is on by the right amount.  A command to properly indent the
1333 code in a region is customarily bound to @kbd{M-C-\}.  Indentation is
1334 designed so that you can see which elements of a list belong to which
1335 list---elements of a sub-list are indented more than the elements of
1336 the enclosing list.
1338 In addition, when you type a closing parenthesis, Emacs momentarily
1339 jumps the cursor back to the matching opening parenthesis, so you can
1340 see which one it is.  This is very useful, since every list you type
1341 in Lisp must have its closing parenthesis match its opening
1342 parenthesis.  (@xref{Major Modes, , Major Modes, emacs, The GNU Emacs
1343 Manual}, for more information about Emacs' modes.)
1345 @node Run a Program, Making Errors, Lisp Lists, List Processing
1346 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1347 @section Run a Program
1348 @cindex Run a program
1349 @cindex Program, running one
1351 @cindex @samp{evaluate} defined
1352 A list in Lisp---any list---is a program ready to run.  If you run it
1353 (for which the Lisp jargon is @dfn{evaluate}), the computer will do one
1354 of three things: do nothing except return to you the list itself; send
1355 you an error message; or, treat the first symbol in the list as a
1356 command to do something.  (Usually, of course, it is the last of these
1357 three things that you really want!)
1359 @c use code for the single apostrophe, not samp.
1360 The single apostrophe, @code{'}, that I put in front of some of the
1361 example lists in preceding sections is called a @dfn{quote}; when it
1362 precedes a list, it tells Lisp to do nothing with the list, other than
1363 take it as it is written.  But if there is no quote preceding a list,
1364 the first item of the list is special: it is a command for the computer
1365 to obey.  (In Lisp, these commands are called @emph{functions}.)  The list
1366 @code{(+ 2 2)} shown above did not have a quote in front of it, so Lisp
1367 understands that the @code{+} is an instruction to do something with the
1368 rest of the list: add the numbers that follow.
1370 @need 1250
1371 If you are reading this inside of GNU Emacs in Info, here is how you can
1372 evaluate such a list:  place your cursor immediately after the right
1373 hand parenthesis of the following list and then type @kbd{C-x C-e}:
1375 @smallexample
1376 (+ 2 2)
1377 @end smallexample
1379 @c use code for the number four, not samp.
1380 @noindent
1381 You will see the number @code{4} appear in the echo area.  (In the
1382 jargon, what you have just done is ``evaluate the list.''  The echo area
1383 is the line at the bottom of the screen that displays or ``echoes''
1384 text.)  Now try the same thing with a quoted list:  place the cursor
1385 right after the following list and type @kbd{C-x C-e}:
1387 @smallexample
1388 '(this is a quoted list)
1389 @end smallexample
1391 @noindent
1392 You will see @code{(this is a quoted list)} appear in the echo area.
1394 @cindex Lisp interpreter, explained
1395 @cindex Interpreter, Lisp, explained
1396 In both cases, what you are doing is giving a command to the program
1397 inside of GNU Emacs called the @dfn{Lisp interpreter}---giving the
1398 interpreter a command to evaluate the expression.  The name of the Lisp
1399 interpreter comes from the word for the task done by a human who comes
1400 up with the meaning of an expression---who ``interprets'' it.
1402 You can also evaluate an atom that is not part of a list---one that is
1403 not surrounded by parentheses; again, the Lisp interpreter translates
1404 from the humanly readable expression to the language of the computer.
1405 But before discussing this (@pxref{Variables}), we will discuss what the
1406 Lisp interpreter does when you make an error.
1408 @node Making Errors, Names & Definitions, Run a Program, List Processing
1409 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1410 @section Generate an Error Message
1411 @cindex Generate an error message
1412 @cindex Error message generation
1414 Partly so you won't worry if you do it accidentally, we will now give
1415 a command to the Lisp interpreter that generates an error message.
1416 This is a harmless activity; and indeed, we will often try to generate
1417 error messages intentionally.  Once you understand the jargon, error
1418 messages can be informative.  Instead of being called ``error''
1419 messages, they should be called ``help'' messages.  They are like
1420 signposts to a traveller in a strange country; deciphering them can be
1421 hard, but once understood, they can point the way.
1423 The error message is generated by a built-in GNU Emacs debugger.  We
1424 will `enter the debugger'.  You get out of the debugger by typing @code{q}.
1426 What we will do is evaluate a list that is not quoted and does not
1427 have a meaningful command as its first element.  Here is a list almost
1428 exactly the same as the one we just used, but without the single-quote
1429 in front of it.  Position the cursor right after it and type @kbd{C-x
1430 C-e}:
1432 @smallexample
1433 (this is an unquoted list)
1434 @end smallexample
1436 @noindent
1437 What you see depends on which version of Emacs you are running.  GNU
1438 Emacs version 21 provides more information than version 20 and before.
1439 First, the more recent result of generating an error; then the
1440 earlier, version 20 result.
1442 @need 1250
1443 @noindent
1444 In GNU Emacs version 21, a @file{*Backtrace*} window will open up and
1445 you will see the following in it:
1447 @smallexample
1448 @group
1449 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1450 Debugger entered--Lisp error: (void-function this)
1451   (this is an unquoted list)
1452   eval((this is an unquoted list))
1453   eval-last-sexp-1(nil)
1454   eval-last-sexp(nil)
1455   call-interactively(eval-last-sexp)
1456 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1457 @end group
1458 @end smallexample
1460 @need 1200
1461 @noindent
1462 Your cursor will be in this window (you may have to wait a few seconds
1463 before it becomes visible).  To quit the debugger and make the
1464 debugger window go away, type:
1466 @smallexample
1468 @end smallexample
1470 @noindent
1471 Please type @kbd{q} right now, so you become confident that you can
1472 get out of the debugger.  Then, type @kbd{C-x C-e} again to re-enter
1475 @cindex @samp{function} defined
1476 Based on what we already know, we can almost read this error message.
1478 You read the @file{*Backtrace*} buffer from the bottom up; it tells
1479 you what Emacs did.  When you typed @kbd{C-x C-e}, you made an
1480 interactive call to the command @code{eval-last-sexp}.  @code{eval} is
1481 an abbreviation for `evaluate' and @code{sexp} is an abbreviation for
1482 `symbolic expression'.  The command means `evaluate last symbolic
1483 expression', which is the expression just before your cursor.
1485 Each line above tells you what the Lisp interpreter evaluated next.
1486 The most recent action is at the top.  The buffer is called the
1487 @file{*Backtrace*} buffer because it enables you to track Emacs
1488 backwards.
1490 @need 800
1491 At the top of the @file{*Backtrace*} buffer, you see the line:
1493 @smallexample
1494 Debugger entered--Lisp error: (void-function this)
1495 @end smallexample
1497 @noindent
1498 The Lisp interpreter tried to evaluate the first atom of the list, the
1499 word @samp{this}.  It is this action that generated the error message
1500 @samp{void-function this}.
1502 The message contains the words @samp{void-function} and @samp{this}.
1504 @cindex @samp{function} defined
1505 The word @samp{function} was mentioned once before.  It is a very
1506 important word.  For our purposes, we can define it by saying that a
1507 @dfn{function} is a set of instructions to the computer that tell the
1508 computer to do something.
1510 Now we can begin to understand the error message: @samp{void-function
1511 this}.  The function (that is, the word @samp{this}) does not have a
1512 definition of any set of instructions for the computer to carry out.
1514 The slightly odd word, @samp{void-function}, is designed to cover the
1515 way Emacs Lisp is implemented, which is that when a symbol does not
1516 have a function definition attached to it, the place that should
1517 contain the instructions is `void'.
1519 On the other hand, since we were able to add 2 plus 2 successfully, by
1520 evaluating @code{(+ 2 2)}, we can infer that the symbol @code{+} must
1521 have a set of instructions for the computer to obey and those
1522 instructions must be to add the numbers that follow the @code{+}.
1524 @need 1250
1525 In GNU Emacs version 20, and in earlier versions, you will see only
1526 one line of error message; it will appear in the echo area and look
1527 like this:
1529 @smallexample
1530 Symbol's function definition is void:@: this
1531 @end smallexample
1533 @noindent
1534 (Also, your terminal may beep at you---some do, some don't; and others
1535 blink.  This is just a device to get your attention.)  The message goes
1536 away as soon as you type another key, even just to move the cursor.
1538 We know the meaning of the word @samp{Symbol}.  It refers to the first
1539 atom of the list, the word @samp{this}.  The word @samp{function}
1540 refers to the instructions that tell the computer what to do.
1541 (Technically, the symbol tells the computer where to find the
1542 instructions, but this is a complication we can ignore for the
1543 moment.)
1545 The error message can be understood: @samp{Symbol's function
1546 definition is void:@: this}.  The symbol (that is, the word
1547 @samp{this}) lacks instructions for the computer to carry out.
1549 @node Names & Definitions, Lisp Interpreter, Making Errors, List Processing
1550 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1551 @section Symbol Names and Function Definitions
1552 @cindex Symbol names
1554 We can articulate another characteristic of Lisp based on what we have
1555 discussed so far---an important characteristic: a symbol, like
1556 @code{+}, is not itself the set of instructions for the computer to
1557 carry out.  Instead, the symbol is used, perhaps temporarily, as a way
1558 of locating the definition or set of instructions.  What we see is the
1559 name through which the instructions can be found.  Names of people
1560 work the same way.  I can be referred to as @samp{Bob}; however, I am
1561 not the letters @samp{B}, @samp{o}, @samp{b} but am the consciousness
1562 consistently associated with a particular life-form.  The name is not
1563 me, but it can be used to refer to me.
1565 In Lisp, one set of instructions can be attached to several names.
1566 For example, the computer instructions for adding numbers can be
1567 linked to the symbol @code{plus} as well as to the symbol @code{+}
1568 (and are in some dialects of Lisp).  Among humans, I can be referred
1569 to as @samp{Robert} as well as @samp{Bob} and by other words as well.
1571 On the other hand, a symbol can have only one function definition
1572 attached to it at a time.  Otherwise, the computer would be confused as
1573 to which definition to use.  If this were the case among people, only
1574 one person in the world could be named @samp{Bob}.  However, the function
1575 definition to which the name refers can be changed readily.
1576 (@xref{Install, , Install a Function Definition}.)
1578 Since Emacs Lisp is large, it is customary to name symbols in a way
1579 that identifies the part of Emacs to which the function belongs.
1580 Thus, all the names for functions that deal with Texinfo start with
1581 @samp{texinfo-} and those for functions that deal with reading mail
1582 start with @samp{rmail-}.
1584 @node Lisp Interpreter, Evaluation, Names & Definitions, List Processing
1585 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1586 @section The Lisp Interpreter
1587 @cindex Lisp interpreter, what it does
1588 @cindex Interpreter, what it does
1590 Based on what we have seen, we can now start to figure out what the
1591 Lisp interpreter does when we command it to evaluate a list.
1592 First, it looks to see whether there is a quote before the list; if
1593 there is, the interpreter just gives us the list.  On the other
1594 hand, if there is no quote, the interpreter looks at the first element
1595 in the list and sees whether it has a function definition.  If it does,
1596 the interpreter carries out the instructions in the function definition.
1597 Otherwise, the interpreter prints an error message.
1599 This is how Lisp works.  Simple.  There are added complications which we
1600 will get to in a minute, but these are the fundamentals.  Of course, to
1601 write Lisp programs, you need to know how to write function definitions
1602 and attach them to names, and how to do this without confusing either
1603 yourself or the computer.
1605 @menu
1606 * Complications::               Variables, Special forms, Lists within.
1607 * Byte Compiling::              Specially processing code for speed.
1608 @end menu
1610 @node Complications, Byte Compiling, Lisp Interpreter, Lisp Interpreter
1611 @ifnottex
1612 @unnumberedsubsec Complications
1613 @end ifnottex
1615 Now, for the first complication.  In addition to lists, the Lisp
1616 interpreter can evaluate a symbol that is not quoted and does not have
1617 parentheses around it.  The Lisp interpreter will attempt to determine
1618 the symbol's value as a @dfn{variable}.  This situation is described
1619 in the section on variables.  (@xref{Variables}.)
1621 @cindex Special form
1622 The second complication occurs because some functions are unusual and do
1623 not work in the usual manner.  Those that don't are called @dfn{special
1624 forms}.  They are used for special jobs, like defining a function, and
1625 there are not many of them.  In the next few chapters, you will be
1626 introduced to several of the more important special forms.
1628 The third and final complication is this: if the function that the
1629 Lisp interpreter is looking at is not a special form, and if it is part
1630 of a list, the Lisp interpreter looks to see whether the list has a list
1631 inside of it.  If there is an inner list, the Lisp interpreter first
1632 figures out what it should do with the inside list, and then it works on
1633 the outside list.  If there is yet another list embedded inside the
1634 inner list, it works on that one first, and so on.  It always works on
1635 the innermost list first.  The interpreter works on the innermost list
1636 first, to evaluate the result of that list.  The result may be
1637 used by the enclosing expression.
1639 Otherwise, the interpreter works left to right, from one expression to
1640 the next.
1642 @node Byte Compiling,  , Complications, Lisp Interpreter
1643 @subsection Byte Compiling
1644 @cindex Byte compiling
1646 One other aspect of interpreting: the Lisp interpreter is able to
1647 interpret two kinds of entity: humanly readable code, on which we will
1648 focus exclusively, and specially processed code, called @dfn{byte
1649 compiled} code, which is not humanly readable.  Byte compiled code
1650 runs faster than humanly readable code.
1652 You can transform humanly readable code into byte compiled code by
1653 running one of the compile commands such as @code{byte-compile-file}.
1654 Byte compiled code is usually stored in a file that ends with a
1655 @file{.elc} extension rather than a @file{.el} extension.  You will
1656 see both kinds of file in the @file{emacs/lisp} directory; the files
1657 to read are those with @file{.el} extensions.
1659 As a practical matter, for most things you might do to customize or
1660 extend Emacs, you do not need to byte compile; and I will not discuss
1661 the topic here.  @xref{Byte Compilation, , Byte Compilation, elisp,
1662 The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a full description of byte
1663 compilation.
1665 @node Evaluation, Variables, Lisp Interpreter, List Processing
1666 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1667 @section Evaluation
1668 @cindex Evaluation
1670 When the Lisp interpreter works on an expression, the term for the
1671 activity is called @dfn{evaluation}.  We say that the interpreter
1672 `evaluates the expression'.  I've used this term several times before.
1673 The word comes from its use in everyday language, `to ascertain the
1674 value or amount of; to appraise', according to @cite{Webster's New
1675 Collegiate Dictionary}.
1677 After evaluating an expression, the Lisp interpreter will most likely
1678 @dfn{return} the value that the computer produces by carrying out the
1679 instructions it found in the function definition, or perhaps it will
1680 give up on that function and produce an error message.  (The interpreter
1681 may also find itself tossed, so to speak, to a different function or it
1682 may attempt to repeat continually what it is doing for ever and ever in
1683 what is called an `infinite loop'.  These actions are less common; and
1684 we can ignore them.)  Most frequently, the interpreter returns a value.
1686 @cindex @samp{side effect} defined
1687 At the same time the interpreter returns a value, it may do something
1688 else as well, such as move a cursor or copy a file; this other kind of
1689 action is called a @dfn{side effect}.  Actions that we humans think are
1690 important, such as printing results, are often ``side effects'' to the
1691 Lisp interpreter.  The jargon can sound peculiar, but it turns out that
1692 it is fairly easy to learn to use side effects.
1694 In summary, evaluating a symbolic expression most commonly causes the
1695 Lisp interpreter to return a value and perhaps carry out a side effect;
1696 or else produce an error.
1698 @menu
1699 * Evaluating Inner Lists::      Lists within lists...
1700 @end menu
1702 @node Evaluating Inner Lists,  , Evaluation, Evaluation
1703 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1704 @subsection Evaluating Inner Lists
1705 @cindex Inner list evaluation
1706 @cindex Evaluating inner lists
1708 If evaluation applies to a list that is inside another list, the outer
1709 list may use the value returned by the first evaluation as information
1710 when the outer list is evaluated.  This explains why inner expressions
1711 are evaluated first: the values they return are used by the outer
1712 expressions.
1714 @need 1250
1715 We can investigate this process by evaluating another addition example.
1716 Place your cursor after the following expression and type @kbd{C-x C-e}:
1718 @smallexample
1719 (+ 2 (+ 3 3))
1720 @end smallexample
1722 @noindent
1723 The number 8 will appear in the echo area.
1725 What happens is that the Lisp interpreter first evaluates the inner
1726 expression, @code{(+ 3 3)}, for which the value 6 is returned; then it
1727 evaluates the outer expression as if it were written @code{(+ 2 6)}, which
1728 returns the value 8.  Since there are no more enclosing expressions to
1729 evaluate, the interpreter prints that value in the echo area.
1731 Now it is easy to understand the name of the command invoked by the
1732 keystrokes @kbd{C-x C-e}: the name is @code{eval-last-sexp}.  The
1733 letters @code{sexp} are an abbreviation for `symbolic expression', and
1734 @code{eval} is an abbreviation for `evaluate'.  The command means
1735 `evaluate last symbolic expression'.
1737 As an experiment, you can try evaluating the expression by putting the
1738 cursor at the beginning of the next line immediately following the
1739 expression, or inside the expression.
1741 @need 800
1742 Here is another copy of the expression:
1744 @smallexample
1745 (+ 2 (+ 3 3))
1746 @end smallexample
1748 @noindent
1749 If you place the cursor at the beginning of the blank line that
1750 immediately follows the expression and type @kbd{C-x C-e}, you will
1751 still get the value 8 printed in the echo area.  Now try putting the
1752 cursor inside the expression.  If you put it right after the next to
1753 last parenthesis (so it appears to sit on top of the last parenthesis),
1754 you will get a 6 printed in the echo area!  This is because the command
1755 evaluates the expression @code{(+ 3 3)}.
1757 Now put the cursor immediately after a number.  Type @kbd{C-x C-e} and
1758 you will get the number itself.  In Lisp, if you evaluate a number, you
1759 get the number itself---this is how numbers differ from symbols.  If you
1760 evaluate a list starting with a symbol like @code{+}, you will get a
1761 value returned that is the result of the computer carrying out the
1762 instructions in the function definition attached to that name.  If a
1763 symbol by itself is evaluated, something different happens, as we will
1764 see in the next section.
1766 @node Variables, Arguments, Evaluation, List Processing
1767 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1768 @section Variables
1769 @cindex Variables
1771 In Emacs Lisp, a symbol can have a value attached to it just as it can
1772 have a function definition attached to it.  The two are different.
1773 The function definition is a set of instructions that a computer will
1774 obey.  A value, on the other hand, is something, such as number or a
1775 name, that can vary (which is why such a symbol is called a variable).
1776 The value of a symbol can be any expression in Lisp, such as a symbol,
1777 number, list, or string.  A symbol that has a value is often called a
1778 @dfn{variable}.
1780 A symbol can have both a function definition and a value attached to
1781 it at the same time.  Or it can have just one or the other.
1782 The two are separate.  This is somewhat similar
1783 to the way the name Cambridge can refer to the city in Massachusetts
1784 and have some information attached to the name as well, such as
1785 ``great programming center''.
1787 @ignore
1788 (Incidentally, in Emacs Lisp, a symbol can have two
1789 other things attached to it, too: a property list and a documentation
1790 string; these are discussed later.)
1791 @end ignore
1793 Another way to think about this is to imagine a symbol as being a chest
1794 of drawers.  The function definition is put in one drawer, the value in
1795 another, and so on.  What is put in the drawer holding the value can be
1796 changed without affecting the contents of the drawer holding the
1797 function definition, and vice-versa.
1799 @menu
1800 * fill-column Example::
1801 * Void Function::               The error message for a symbol
1802                                   without a function.
1803 * Void Variable::               The error message for a symbol without a value.
1804 @end menu
1806 @node fill-column Example, Void Function, Variables, Variables
1807 @ifnottex
1808 @unnumberedsubsec @code{fill-column}, an Example Variable
1809 @end ifnottex
1811 @findex fill-column, @r{an example variable}
1812 @cindex Example variable, @code{fill-column}
1813 @cindex Variable, example of, @code{fill-column}
1814 The variable @code{fill-column} illustrates a symbol with a value
1815 attached to it: in every GNU Emacs buffer, this symbol is set to some
1816 value, usually 72 or 70, but sometimes to some other value.  To find the
1817 value of this symbol, evaluate it by itself.  If you are reading this in
1818 Info inside of GNU Emacs, you can do this by putting the cursor after
1819 the symbol and typing @kbd{C-x C-e}:
1821 @smallexample
1822 fill-column
1823 @end smallexample
1825 @noindent
1826 After I typed @kbd{C-x C-e}, Emacs printed the number 72 in my echo
1827 area.  This is the value for which @code{fill-column} is set for me as I
1828 write this.  It may be different for you in your Info buffer.  Notice
1829 that the value returned as a variable is printed in exactly the same way
1830 as the value returned by a function carrying out its instructions.  From
1831 the point of view of the Lisp interpreter, a value returned is a value
1832 returned.  What kind of expression it came from ceases to matter once
1833 the value is known.
1835 A symbol can have any value attached to it or, to use the jargon, we can
1836 @dfn{bind} the variable to a value: to a number, such as 72; to a
1837 string, @code{"such as this"}; to a list, such as @code{(spruce pine
1838 oak)}; we can even bind a variable to a function definition.
1840 A symbol can be bound to a value in several ways.  @xref{set & setq, ,
1841 Setting the Value of a Variable}, for information about one way to do
1842 this.
1844 @node Void Function, Void Variable, fill-column Example, Variables
1845 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1846 @subsection Error Message for a Symbol Without a Function
1847 @cindex Symbol without function error
1848 @cindex Error for symbol without function
1850 When we evaluated @code{fill-column} to find its value as a variable,
1851 we did not place parentheses around the word.  This is because we did
1852 not intend to use it as a function name.
1854 If @code{fill-column} were the first or only element of a list, the
1855 Lisp interpreter would attempt to find the function definition
1856 attached to it.  But @code{fill-column} has no function definition.
1857 Try evaluating this:
1859 @smallexample
1860 (fill-column)
1861 @end smallexample
1863 @need 1250
1864 @noindent
1865 In GNU Emacs version 21, you will create a @file{*Backtrace*} buffer
1866 that says:
1868 @smallexample
1869 @group
1870 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1871 Debugger entered--Lisp error: (void-function fill-column)
1872   (fill-column)
1873   eval((fill-column))
1874   eval-last-sexp-1(nil)
1875   eval-last-sexp(nil)
1876   call-interactively(eval-last-sexp)
1877 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1878 @end group
1879 @end smallexample
1881 @noindent
1882 (Remember, to quit the debugger and make the debugger window go away,
1883 type @kbd{q} in the @file{*Backtrace*} buffer.)
1885 @need 800
1886 In GNU Emacs 20 and before, you will produce an error message that says:
1888 @smallexample
1889 Symbol's function definition is void:@: fill-column
1890 @end smallexample
1892 @noindent
1893 (The message will go away away as soon as you move the cursor or type
1894 another key.)
1896 @node Void Variable,  , Void Function, Variables
1897 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1898 @subsection Error Message for a Symbol Without a Value
1899 @cindex Symbol without value error
1900 @cindex Error for symbol without value
1902 If you attempt to evaluate a symbol that does not have a value bound to
1903 it, you will receive an error message.  You can see this by
1904 experimenting with our 2 plus 2 addition.  In the following expression,
1905 put your cursor right after the @code{+}, before the first number 2,
1906 type @kbd{C-x C-e}:
1908 @smallexample
1909 (+ 2 2)
1910 @end smallexample
1912 @need 1500
1913 @noindent
1914 In GNU Emacs 21, you will create a @file{*Backtrace*} buffer that
1915 says:
1917 @smallexample
1918 @group
1919 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1920 Debugger entered--Lisp error: (void-variable +)
1921   eval(+)
1922   eval-last-sexp-1(nil)
1923   eval-last-sexp(nil)
1924   call-interactively(eval-last-sexp)
1925 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1926 @end group
1927 @end smallexample
1929 @noindent
1930 (As with the other times we entered the debugger, you can quit by
1931 typing @kbd{q} in the @file{*Backtrace*} buffer.)
1933 This backtrace is different from the very first error message we saw,
1934 which said, @samp{Debugger entered--Lisp error: (void-function this)}.
1935 In this case, the function does not have a value as a variable; while
1936 in the other error message, the function (the word `this') did not
1937 have a definition.
1939 In this experiment with the @code{+}, what we did was cause the Lisp
1940 interpreter to evaluate the @code{+} and look for the value of the
1941 variable instead of the function definition.  We did this by placing the
1942 cursor right after the symbol rather than after the parenthesis of the
1943 enclosing list as we did before.  As a consequence, the Lisp interpreter
1944 evaluated the preceding s-expression, which in this case was the
1945 @code{+} by itself.
1947 Since @code{+} does not have a value bound to it, just the function
1948 definition, the error message reported that the symbol's value as a
1949 variable was void.
1951 @need 800
1952 In GNU Emacs version 20 and before, your error message will say:
1954 @example
1955 Symbol's value as variable is void:@: +
1956 @end example
1958 @noindent
1959 The meaning is the same as in GNU Emacs 21.
1961 @node Arguments, set & setq, Variables, List Processing
1962 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1963 @section Arguments
1964 @cindex Arguments
1965 @cindex Passing information to functions
1967 To see how information is passed to functions, let's look again at
1968 our old standby, the addition of two plus two.  In Lisp, this is written
1969 as follows:
1971 @smallexample
1972 (+ 2 2)
1973 @end smallexample
1975 If you evaluate this expression, the number 4 will appear in your echo
1976 area.  What the Lisp interpreter does is add the numbers that follow
1977 the @code{+}.
1979 @cindex @samp{argument} defined
1980 The numbers added by @code{+} are called the @dfn{arguments} of the
1981 function @code{+}.  These numbers are the information that is given to
1982 or @dfn{passed} to the function.
1984 The word `argument' comes from the way it is used in mathematics and
1985 does not refer to a disputation between two people; instead it refers to
1986 the information presented to the function, in this case, to the
1987 @code{+}.  In Lisp, the arguments to a function are the atoms or lists
1988 that follow the function.  The values returned by the evaluation of
1989 these atoms or lists are passed to the function.  Different functions
1990 require different numbers of arguments; some functions require none at
1991 all.@footnote{It is curious to track the path by which the word `argument'
1992 came to have two different meanings, one in mathematics and the other in
1993 everyday English.  According to the @cite{Oxford English Dictionary},
1994 the word derives from the Latin for @samp{to make clear, prove}; thus it
1995 came to mean, by one thread of derivation, `the evidence offered as
1996 proof', which is to say, `the information offered', which led to its
1997 meaning in Lisp.  But in the other thread of derivation, it came to mean
1998 `to assert in a manner against which others may make counter
1999 assertions', which led to the meaning of the word as a disputation.
2000 (Note here that the English word has two different definitions attached
2001 to it at the same time.  By contrast, in Emacs Lisp, a symbol cannot
2002 have two different function definitions at the same time.)}
2004 @menu
2005 * Data types::                  Types of data passed to a function.
2006 * Args as Variable or List::    An argument can be the value
2007                                   of a variable or list.
2008 * Variable Number of Arguments::  Some functions may take a
2009                                   variable number of arguments.
2010 * Wrong Type of Argument::      Passing an argument of the wrong type
2011                                   to a function.
2012 * message::                     A useful function for sending messages.
2013 @end menu
2015 @node Data types, Args as Variable or List, Arguments, Arguments
2016 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2017 @subsection Arguments' Data Types
2018 @cindex Data types
2019 @cindex Types of data
2020 @cindex Arguments' data types
2022 The type of data that should be passed to a function depends on what
2023 kind of information it uses.  The arguments to a function such as
2024 @code{+} must have values that are numbers, since @code{+} adds numbers.
2025 Other functions use different kinds of data for their arguments.
2027 @findex concat
2028 For example, the @code{concat} function links together or unites two or
2029 more strings of text to produce a string.  The arguments are strings.
2030 Concatenating the two character strings @code{abc}, @code{def} produces
2031 the single string @code{abcdef}.  This can be seen by evaluating the
2032 following:
2034 @smallexample
2035 (concat "abc" "def")
2036 @end smallexample
2038 @noindent
2039 The value produced by evaluating this expression is @code{"abcdef"}.
2041 A function such as @code{substring} uses both a string and numbers as
2042 arguments.  The function returns a part of the string, a substring of
2043 the first argument.  This function takes three arguments.  Its first
2044 argument is the string of characters, the second and third arguments are
2045 numbers that indicate the beginning and end of the substring.  The
2046 numbers are a count of the number of characters (including spaces and
2047 punctuations) from the beginning of the string.
2049 @need 800
2050 For example, if you evaluate the following:
2052 @smallexample
2053 (substring "The quick brown fox jumped." 16 19)
2054 @end smallexample
2056 @noindent
2057 you will see @code{"fox"} appear in the echo area.  The arguments are the
2058 string and the two numbers.
2060 Note that the string passed to @code{substring} is a single atom even
2061 though it is made up of several words separated by spaces.  Lisp counts
2062 everything between the two quotation marks as part of the string,
2063 including the spaces.  You can think of the @code{substring} function as
2064 a kind of `atom smasher' since it takes an otherwise indivisible atom
2065 and extracts a part.  However, @code{substring} is only able to extract
2066 a substring from an argument that is a string, not from another type of
2067 atom such as a number or symbol.
2069 @node Args as Variable or List, Variable Number of Arguments, Data types, Arguments
2070 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2071 @subsection An Argument as the Value of a Variable or List
2073 An argument can be a symbol that returns a value when it is evaluated.
2074 For example, when the symbol @code{fill-column} by itself is evaluated,
2075 it returns a number.  This number can be used in an addition.
2077 @need 1250
2078 Position the cursor after the following expression and type @kbd{C-x
2079 C-e}:
2081 @smallexample
2082 (+ 2 fill-column)
2083 @end smallexample
2085 @noindent
2086 The value will be a number two more than what you get by evaluating
2087 @code{fill-column} alone.  For me, this is 74, because the value of
2088 @code{fill-column} is 72.
2090 As we have just seen, an argument can be a symbol that returns a value
2091 when evaluated.  In addition, an argument can be a list that returns a
2092 value when it is evaluated.  For example, in the following expression,
2093 the arguments to the function @code{concat} are the strings
2094 @w{@code{"The "}} and @w{@code{" red foxes."}} and the list
2095 @code{(number-to-string (+ 2 fill-column))}.
2097 @c For Emacs 21, need number-to-string
2098 @smallexample
2099 (concat "The " (number-to-string (+ 2 fill-column)) " red foxes.")
2100 @end smallexample
2102 @noindent
2103 If you evaluate this expression---and if, as with my Emacs,
2104 @code{fill-column} evaluates to 72---@code{"The 74 red foxes."} will
2105 appear in the echo area.  (Note that you must put spaces after the
2106 word @samp{The} and before the word @samp{red} so they will appear in
2107 the final string.  The function @code{number-to-string} converts the
2108 integer that the addition function returns to a string.
2109 @code{number-to-string} is also known as @code{int-to-string}.)
2111 @node Variable Number of Arguments, Wrong Type of Argument, Args as Variable or List, Arguments
2112 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2113 @subsection Variable Number of Arguments
2114 @cindex Variable number of arguments
2115 @cindex Arguments, variable number of
2117 Some functions, such as @code{concat}, @code{+} or @code{*}, take any
2118 number of arguments.  (The @code{*} is the symbol for multiplication.)
2119 This can be seen by evaluating each of the following expressions in
2120 the usual way.  What you will see in the echo area is printed in this
2121 text after @samp{@result{}}, which you may read as `evaluates to'.
2123 @need 1250
2124 In the first set, the functions have no arguments:
2126 @smallexample
2127 @group
2128 (+)       @result{} 0
2130 (*)       @result{} 1
2131 @end group
2132 @end smallexample
2134 @need 1250
2135 In this set, the functions have one argument each:
2137 @smallexample
2138 @group
2139 (+ 3)     @result{} 3
2141 (* 3)     @result{} 3
2142 @end group
2143 @end smallexample
2145 @need 1250
2146 In this set, the functions have three arguments each:
2148 @smallexample
2149 @group
2150 (+ 3 4 5) @result{} 12
2152 (* 3 4 5) @result{} 60
2153 @end group
2154 @end smallexample
2156 @node Wrong Type of Argument, message, Variable Number of Arguments, Arguments
2157 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2158 @subsection Using the Wrong Type Object as an Argument
2159 @cindex Wrong type of argument
2160 @cindex Argument, wrong type of
2162 When a function is passed an argument of the wrong type, the Lisp
2163 interpreter produces an error message.  For example, the @code{+}
2164 function expects the values of its arguments to be numbers.  As an
2165 experiment we can pass it the quoted symbol @code{hello} instead of a
2166 number.  Position the cursor after the following expression and type
2167 @kbd{C-x C-e}:
2169 @smallexample
2170 (+ 2 'hello)
2171 @end smallexample
2173 @noindent
2174 When you do this you will generate an error message.  What has happened
2175 is that @code{+} has tried to add the 2 to the value returned by
2176 @code{'hello}, but the value returned by @code{'hello} is the symbol
2177 @code{hello}, not a number.  Only numbers can be added.  So @code{+}
2178 could not carry out its addition.
2180 @need 1250
2181 In GNU Emacs version 21, you will create and enter a
2182 @file{*Backtrace*} buffer that says:
2184 @noindent
2185 @smallexample
2186 @group
2187 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
2188 Debugger entered--Lisp error:
2189          (wrong-type-argument number-or-marker-p hello)
2190   +(2 hello)
2191   eval((+ 2 (quote hello)))
2192   eval-last-sexp-1(nil)
2193   eval-last-sexp(nil)
2194   call-interactively(eval-last-sexp)
2195 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
2196 @end group
2197 @end smallexample
2199 @need 1250
2200 As usual, the error message tries to be helpful and makes sense after you
2201 learn how to read it.
2203 The first part of the error message is straightforward; it says
2204 @samp{wrong type argument}.  Next comes the mysterious jargon word
2205 @w{@samp{number-or-marker-p}}.  This word is trying to tell you what
2206 kind of argument the @code{+} expected.
2208 The symbol @code{number-or-marker-p} says that the Lisp interpreter is
2209 trying to determine whether the information presented it (the value of
2210 the argument) is a number or a marker (a special object representing a
2211 buffer position).  What it does is test to see whether the @code{+} is
2212 being given numbers to add.  It also tests to see whether the
2213 argument is something called a marker, which is a specific feature of
2214 Emacs Lisp.  (In Emacs, locations in a buffer are recorded as markers.
2215 When the mark is set with the @kbd{C-@@} or @kbd{C-@key{SPC}} command,
2216 its position is kept as a marker.  The mark can be considered a
2217 number---the number of characters the location is from the beginning
2218 of the buffer.)  In Emacs Lisp, @code{+} can be used to add the
2219 numeric value of marker positions as numbers.
2221 The @samp{p} of @code{number-or-marker-p} is the embodiment of a
2222 practice started in the early days of Lisp programming.  The @samp{p}
2223 stands for `predicate'.  In the jargon used by the early Lisp
2224 researchers, a predicate refers to a function to determine whether some
2225 property is true or false.  So the @samp{p} tells us that
2226 @code{number-or-marker-p} is the name of a function that determines
2227 whether it is true or false that the argument supplied is a number or
2228 a marker.  Other Lisp symbols that end in @samp{p} include @code{zerop},
2229 a function that tests whether its argument has the value of zero, and
2230 @code{listp}, a function that tests whether its argument is a list.
2232 Finally, the last part of the error message is the symbol @code{hello}.
2233 This is the value of the argument that was passed to @code{+}.  If the
2234 addition had been passed the correct type of object, the value passed
2235 would have been a number, such as 37, rather than a symbol like
2236 @code{hello}.  But then you would not have got the error message.
2238 @need 1250
2239 In GNU Emacs version 20 and before, the echo area displays an error
2240 message that says:
2242 @smallexample
2243 Wrong type argument:@: number-or-marker-p, hello
2244 @end smallexample
2246 This says, in different words, the same as the top line of the
2247 @file{*Backtrace*} buffer.
2249 @node message,  , Wrong Type of Argument, Arguments
2250 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2251 @subsection The @code{message} Function
2252 @findex message
2254 Like @code{+}, the @code{message} function takes a variable number of
2255 arguments.  It is used to send messages to the user and is so useful
2256 that we will describe it here.
2258 @need 1250
2259 A message is printed in the echo area.  For example, you can print a
2260 message in your echo area by evaluating the following list:
2262 @smallexample
2263 (message "This message appears in the echo area!")
2264 @end smallexample
2266 The whole string between double quotation marks is a single argument
2267 and is printed @i{in toto}.  (Note that in this example, the message
2268 itself will appear in the echo area within double quotes; that is
2269 because you see the value returned by the @code{message} function.  In
2270 most uses of @code{message} in programs that you write, the text will
2271 be printed in the echo area as a side-effect, without the quotes.
2272 @xref{multiply-by-seven in detail, , @code{multiply-by-seven} in
2273 detail}, for an example of this.)
2275 However, if there is a @samp{%s} in the quoted string of characters, the
2276 @code{message} function does not print the @samp{%s} as such, but looks
2277 to the argument that follows the string.  It evaluates the second
2278 argument and prints the value at the location in the string where the
2279 @samp{%s} is.
2281 @need 1250
2282 You can see this by positioning the cursor after the following
2283 expression and typing @kbd{C-x C-e}:
2285 @smallexample
2286 (message "The name of this buffer is: %s." (buffer-name))
2287 @end smallexample
2289 @noindent
2290 In Info, @code{"The name of this buffer is: *info*."} will appear in the
2291 echo area.  The function @code{buffer-name} returns the name of the
2292 buffer as a string, which the @code{message} function inserts in place
2293 of @code{%s}.
2295 To print a value as an integer, use @samp{%d} in the same way as
2296 @samp{%s}.  For example, to print a message in the echo area that
2297 states the value of the @code{fill-column}, evaluate the following:
2299 @smallexample
2300 (message "The value of fill-column is %d." fill-column)
2301 @end smallexample
2303 @noindent
2304 On my system, when I evaluate this list, @code{"The value of
2305 fill-column is 72."} appears in my echo area@footnote{Actually, you
2306 can use @code{%s} to print a number.  It is non-specific.  @code{%d}
2307 prints only the part of a number left of a decimal point, and not
2308 anything that is not a number.}.
2310 If there is more than one @samp{%s} in the quoted string, the value of
2311 the first argument following the quoted string is printed at the
2312 location of the first @samp{%s} and the value of the second argument is
2313 printed at the location of the second @samp{%s}, and so on.
2315 @need 1250
2316 For example, if you evaluate the following,
2318 @smallexample
2319 @group
2320 (message "There are %d %s in the office!"
2321          (- fill-column 14) "pink elephants")
2322 @end group
2323 @end smallexample
2325 @noindent
2326 a rather whimsical message will appear in your echo area.  On my system
2327 it says, @code{"There are 58 pink elephants in the office!"}.
2329 The expression @code{(- fill-column 14)} is evaluated and the resulting
2330 number is inserted in place of the @samp{%d}; and the string in double
2331 quotes, @code{"pink elephants"}, is treated as a single argument and
2332 inserted in place of the @samp{%s}.  (That is to say, a string between
2333 double quotes evaluates to itself, like a number.)
2335 Finally, here is a somewhat complex example that not only illustrates
2336 the computation of a number, but also shows how you can use an
2337 expression within an expression to generate the text that is substituted
2338 for @samp{%s}:
2340 @smallexample
2341 @group
2342 (message "He saw %d %s"
2343          (- fill-column 34)
2344          (concat "red "
2345                  (substring
2346                   "The quick brown foxes jumped." 16 21)
2347                  " leaping."))
2348 @end group
2349 @end smallexample
2351 In this example, @code{message} has three arguments: the string,
2352 @code{"He saw %d %s"}, the expression, @code{(- fill-column 32)}, and
2353 the expression beginning with the function @code{concat}.  The value
2354 resulting from the evaluation of @code{(- fill-column 32)} is inserted
2355 in place of the @samp{%d}; and the value returned by the expression
2356 beginning with @code{concat} is inserted in place of the @samp{%s}.
2358 When I evaluate the expression, the message @code{"He saw 38 red
2359 foxes leaping."} appears in my echo area.
2361 @node set & setq, Summary, Arguments, List Processing
2362 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2363 @section Setting the Value of a Variable
2364 @cindex Variable, setting value
2365 @cindex Setting value of variable
2367 @cindex @samp{bind} defined
2368 There are several ways by which a variable can be given a value.  One of
2369 the ways is to use either the function @code{set} or the function
2370 @code{setq}.  Another way is to use @code{let} (@pxref{let}).  (The
2371 jargon for this process is to @dfn{bind} a variable to a value.)
2373 The following sections not only describe how @code{set} and @code{setq}
2374 work but also illustrate how arguments are passed.
2376 @menu
2377 * Using set::                   Setting values.
2378 * Using setq::                  Setting a quoted value.
2379 * Counting::                    Using @code{setq} to count.
2380 @end menu
2382 @node Using set, Using setq, set & setq, set & setq
2383 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2384 @subsection Using @code{set}
2385 @findex set
2387 To set the value of the symbol @code{flowers} to the list @code{'(rose
2388 violet daisy buttercup)}, evaluate the following expression by
2389 positioning the cursor after the expression and typing @kbd{C-x C-e}.
2391 @smallexample
2392 (set 'flowers '(rose violet daisy buttercup))
2393 @end smallexample
2395 @noindent
2396 The list @code{(rose violet daisy buttercup)} will appear in the echo
2397 area.  This is what is @emph{returned} by the @code{set} function.  As a
2398 side effect, the symbol @code{flowers} is bound to the list ; that is,
2399 the symbol @code{flowers}, which can be viewed as a variable, is given
2400 the list as its value.  (This process, by the way, illustrates how a
2401 side effect to the Lisp interpreter, setting the value, can be the
2402 primary effect that we humans are interested in.  This is because every
2403 Lisp function must return a value if it does not get an error, but it
2404 will only have a side effect if it is designed to have one.)
2406 After evaluating the @code{set} expression, you can evaluate the symbol
2407 @code{flowers} and it will return the value you just set.  Here is the
2408 symbol.  Place your cursor after it and type @kbd{C-x C-e}.
2410 @smallexample
2411 flowers
2412 @end smallexample
2414 @noindent
2415 When you evaluate @code{flowers}, the list
2416 @code{(rose violet daisy buttercup)} appears in the echo area.
2418 Incidentally, if you evaluate @code{'flowers}, the variable with a quote
2419 in front of it, what you will see in the echo area is the symbol itself,
2420 @code{flowers}.  Here is the quoted symbol, so you can try this:
2422 @smallexample
2423 'flowers
2424 @end smallexample
2426 Note also, that when you use @code{set}, you need to quote both
2427 arguments to @code{set}, unless you want them evaluated.  Since we do
2428 not want either argument evaluated, neither the variable
2429 @code{flowers} nor the list @code{(rose violet daisy buttercup)}, both
2430 are quoted.  (When you use @code{set} without quoting its first
2431 argument, the first argument is evaluated before anything else is
2432 done.  If you did this and @code{flowers} did not have a value
2433 already, you would get an error message that the @samp{Symbol's value
2434 as variable is void}; on the other hand, if @code{flowers} did return
2435 a value after it was evaluated, the @code{set} would attempt to set
2436 the value that was returned.  There are situations where this is the
2437 right thing for the function to do; but such situations are rare.)
2439 @node Using setq, Counting, Using set, set & setq
2440 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2441 @subsection Using @code{setq}
2442 @findex setq
2444 As a practical matter, you almost always quote the first argument to
2445 @code{set}.  The combination of @code{set} and a quoted first argument
2446 is so common that it has its own name: the special form @code{setq}.
2447 This special form is just like @code{set} except that the first argument
2448 is quoted automatically, so you don't need to type the quote mark
2449 yourself.  Also, as an added convenience, @code{setq} permits you to set
2450 several different variables to different values, all in one expression.
2452 To set the value of the variable @code{carnivores} to the list
2453 @code{'(lion tiger leopard)} using @code{setq}, the following expression
2454 is used:
2456 @smallexample
2457 (setq carnivores '(lion tiger leopard))
2458 @end smallexample
2460 @noindent
2461 This is exactly the same as using @code{set} except the first argument
2462 is automatically quoted by @code{setq}.  (The @samp{q} in @code{setq}
2463 means @code{quote}.)
2465 @need 1250
2466 With @code{set}, the expression would look like this:
2468 @smallexample
2469 (set 'carnivores '(lion tiger leopard))
2470 @end smallexample
2472 Also, @code{setq} can be used to assign different values to
2473 different variables.  The first argument is bound to the value
2474 of the second argument, the third argument is bound to the value of the
2475 fourth argument, and so on.  For example, you could use the following to
2476 assign a list of trees to the symbol @code{trees} and a list of herbivores
2477 to the symbol @code{herbivores}:
2479 @smallexample
2480 @group
2481 (setq trees '(pine fir oak maple)
2482       herbivores '(gazelle antelope zebra))
2483 @end group
2484 @end smallexample
2486 @noindent
2487 (The expression could just as well have been on one line, but it might
2488 not have fit on a page; and humans find it easier to read nicely
2489 formatted lists.)
2491 Although I have been using the term `assign', there is another way of
2492 thinking about the workings of @code{set} and @code{setq}; and that is to
2493 say that @code{set} and @code{setq} make the symbol @emph{point} to the
2494 list.  This latter way of thinking is very common and in forthcoming
2495 chapters we shall come upon at least one symbol that has `pointer' as
2496 part of its name.  The name is chosen because the symbol has a value,
2497 specifically a list, attached to it; or, expressed another way,
2498 the symbol is set to ``point'' to the list.
2500 @node Counting,  , Using setq, set & setq
2501 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2502 @subsection Counting
2503 @cindex Counting
2505 Here is an example that shows how to use @code{setq} in a counter.  You
2506 might use this to count how many times a part of your program repeats
2507 itself.  First set a variable to zero; then add one to the number each
2508 time the program repeats itself.  To do this, you need a variable that
2509 serves as a counter, and two expressions: an initial @code{setq}
2510 expression that sets the counter variable to zero; and a second
2511 @code{setq} expression that increments the counter each time it is
2512 evaluated.
2514 @smallexample
2515 @group
2516 (setq counter 0)                ; @r{Let's call this the initializer.}
2518 (setq counter (+ counter 1))    ; @r{This is the incrementer.}
2520 counter                         ; @r{This is the counter.}
2521 @end group
2522 @end smallexample
2524 @noindent
2525 (The text following the @samp{;} are comments.  @xref{Change a
2526 defun, , Change a Function Definition}.)
2528 If you evaluate the first of these expressions, the initializer,
2529 @code{(setq counter 0)}, and then evaluate the third expression,
2530 @code{counter}, the number @code{0} will appear in the echo area.  If
2531 you then evaluate the second expression, the incrementer, @code{(setq
2532 counter (+ counter 1))}, the counter will get the value 1.  So if you
2533 again evaluate @code{counter}, the number @code{1} will appear in the
2534 echo area.  Each time you evaluate the second expression, the value of
2535 the counter will be incremented.
2537 When you evaluate the incrementer, @code{(setq counter (+ counter 1))},
2538 the Lisp interpreter first evaluates the innermost list; this is the
2539 addition.  In order to evaluate this list, it must evaluate the variable
2540 @code{counter} and the number @code{1}.  When it evaluates the variable
2541 @code{counter}, it receives its current value.  It passes this value and
2542 the number @code{1} to the @code{+} which adds them together.  The sum
2543 is then returned as the value of the inner list and passed to the
2544 @code{setq} which sets the variable @code{counter} to this new value.
2545 Thus, the value of the variable, @code{counter}, is changed.
2547 @node Summary, Error Message Exercises, set & setq, List Processing
2548 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2549 @section Summary
2551 Learning Lisp is like climbing a hill in which the first part is the
2552 steepest.  You have now climbed the most difficult part; what remains
2553 becomes easier as you progress onwards.
2555 In summary,
2557 @itemize @bullet
2559 @item
2560 Lisp programs are made up of expressions, which are lists or single atoms.
2562 @item
2563 Lists are made up of zero or more atoms or inner lists, separated by whitespace and
2564 surrounded by parentheses.  A list can be empty.
2566 @item
2567 Atoms are multi-character symbols, like @code{forward-paragraph}, single
2568 character symbols like @code{+}, strings of characters between double
2569 quotation marks, or numbers.
2571 @item
2572 A number evaluates to itself.
2574 @item
2575 A string between double quotes also evaluates to itself.
2577 @item
2578 When you evaluate a symbol by itself, its value is returned.
2580 @item
2581 When you evaluate a list, the Lisp interpreter looks at the first symbol
2582 in the list and then at the function definition bound to that symbol.
2583 Then the instructions in the function definition are carried out.
2585 @item
2586 A single-quote, @code{'}, tells the Lisp interpreter that it should
2587 return the following expression as written, and not evaluate it as it
2588 would if the quote were not there.
2590 @item
2591 Arguments are the information passed to a function.  The arguments to a
2592 function are computed by evaluating the rest of the elements of the list
2593 of which the function is the first element.
2595 @item
2596 A function always returns a value when it is evaluated (unless it gets
2597 an error); in addition, it may also carry out some action called a
2598 ``side effect''.  In many cases, a function's primary purpose is to
2599 create a side effect.
2600 @end itemize
2602 @node Error Message Exercises,  , Summary, List Processing
2603 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2604 @section Exercises
2606 A few simple exercises:
2608 @itemize @bullet
2609 @item
2610 Generate an error message by evaluating an appropriate symbol that is
2611 not within parentheses.
2613 @item
2614 Generate an error message by evaluating an appropriate symbol that is
2615 between parentheses.
2617 @item
2618 Create a counter that increments by two rather than one.
2620 @item
2621 Write an expression that prints a message in the echo area when
2622 evaluated.
2623 @end itemize
2625 @node Practicing Evaluation, Writing Defuns, List Processing, Top
2626 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2627 @chapter Practicing Evaluation
2628 @cindex Practicing evaluation
2629 @cindex Evaluation practice
2631 Before learning how to write a function definition in Emacs Lisp, it is
2632 useful to spend a little time evaluating various expressions that have
2633 already been written.  These expressions will be lists with the
2634 functions as their first (and often only) element.  Since some of the
2635 functions associated with buffers are both simple and interesting, we
2636 will start with those.  In this section, we will evaluate a few of
2637 these.  In another section, we will study the code of several other
2638 buffer-related functions, to see how they were written.
2640 @menu
2641 * How to Evaluate::             Typing editing commands or @kbd{C-x C-e}
2642                                   causes evaluation.
2643 * Buffer Names::                Buffers and files are different.
2644 * Getting Buffers::             Getting a buffer itself, not merely its name.
2645 * Switching Buffers::           How to change to another buffer.
2646 * Buffer Size & Locations::     Where point is located and the size of
2647                                 the buffer.
2648 * Evaluation Exercise::
2649 @end menu
2651 @node How to Evaluate, Buffer Names, Practicing Evaluation, Practicing Evaluation
2652 @ifnottex
2653 @unnumberedsec How to Evaluate
2654 @end ifnottex
2656 @i{Whenever you give an editing command} to Emacs Lisp, such as the
2657 command to move the cursor or to scroll the screen, @i{you are evaluating
2658 an expression,} the first element of which is a function.  @i{This is
2659 how Emacs works.}
2661 @cindex @samp{interactive function} defined
2662 @cindex @samp{command} defined
2663 When you type keys, you cause the Lisp interpreter to evaluate an
2664 expression and that is how you get your results.  Even typing plain text
2665 involves evaluating an Emacs Lisp function, in this case, one that uses
2666 @code{self-insert-command}, which simply inserts the character you
2667 typed.  The functions you evaluate by typing keystrokes are called
2668 @dfn{interactive} functions, or @dfn{commands}; how you make a function
2669 interactive will be illustrated in the chapter on how to write function
2670 definitions.  @xref{Interactive, , Making a Function Interactive}.
2672 In addition to typing keyboard commands, we have seen a second way to
2673 evaluate an expression: by positioning the cursor after a list and
2674 typing @kbd{C-x C-e}.  This is what we will do in the rest of this
2675 section.  There are other ways to evaluate an expression as well; these
2676 will be described as we come to them.
2678 Besides being used for practicing evaluation, the functions shown in the
2679 next few sections are important in their own right.  A study of these
2680 functions makes clear the distinction between buffers and files, how to
2681 switch to a buffer, and how to determine a location within it.
2683 @node Buffer Names, Getting Buffers, How to Evaluate, Practicing Evaluation
2684 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2685 @section Buffer Names
2686 @findex buffer-name
2687 @findex buffer-file-name
2689 The two functions, @code{buffer-name} and @code{buffer-file-name}, show
2690 the difference between a file and a buffer.  When you evaluate the
2691 following expression, @code{(buffer-name)}, the name of the buffer
2692 appears in the echo area.  When you evaluate @code{(buffer-file-name)},
2693 the name of the file to which the buffer refers appears in the echo
2694 area.  Usually, the name returned by @code{(buffer-name)} is the same as
2695 the name of the file to which it refers, and the name returned by
2696 @code{(buffer-file-name)} is the full path-name of the file.
2698 A file and a buffer are two different entities.  A file is information
2699 recorded permanently in the computer (unless you delete it).  A buffer,
2700 on the other hand, is information inside of Emacs that will vanish at
2701 the end of the editing session (or when you kill the buffer).  Usually,
2702 a buffer contains information that you have copied from a file; we say
2703 the buffer is @dfn{visiting} that file.  This copy is what you work on
2704 and modify.  Changes to the buffer do not change the file, until you
2705 save the buffer.  When you save the buffer, the buffer is copied to the file
2706 and is thus saved permanently.
2708 @need 1250
2709 If you are reading this in Info inside of GNU Emacs, you can evaluate
2710 each of the following expressions by positioning the cursor after it and
2711 typing @kbd{C-x C-e}.
2713 @smallexample
2714 @group
2715 (buffer-name)
2717 (buffer-file-name)
2718 @end group
2719 @end smallexample
2721 @noindent
2722 When I do this, @file{"introduction.texinfo"} is the value returned by
2723 evaluating @code{(buffer-name)}, and
2724 @file{"/gnu/work/intro/introduction.texinfo"} is the value returned by
2725 evaluating @code{(buffer-file-name)}.  The former is the name of the
2726 buffer and the latter is the name of the file.  (In the expressions, the
2727 parentheses tell the Lisp interpreter to treat @code{buffer-name} and
2728 @code{buffer-file-name} as functions; without the parentheses, the
2729 interpreter would attempt to evaluate the symbols as variables.
2730 @xref{Variables}.)
2732 In spite of the distinction between files and buffers, you will often
2733 find that people refer to a file when they mean a buffer and vice-versa.
2734 Indeed, most people say, ``I am editing a file,'' rather than saying,
2735 ``I am editing a buffer which I will soon save to a file.''  It is
2736 almost always clear from context what people mean.  When dealing with
2737 computer programs, however, it is important to keep the distinction in mind,
2738 since the computer is not as smart as a person.
2740 @cindex Buffer, history of word
2741 The word `buffer', by the way, comes from the meaning of the word as a
2742 cushion that deadens the force of a collision.  In early computers, a
2743 buffer cushioned the interaction between files and the computer's
2744 central processing unit.  The drums or tapes that held a file and the
2745 central processing unit were pieces of equipment that were very
2746 different from each other, working at their own speeds, in spurts.  The
2747 buffer made it possible for them to work together effectively.
2748 Eventually, the buffer grew from being an intermediary, a temporary
2749 holding place, to being the place where work is done.  This
2750 transformation is rather like that of a small seaport that grew into a
2751 great city: once it was merely the place where cargo was warehoused
2752 temporarily before being loaded onto ships; then it became a business
2753 and cultural center in its own right.
2755 Not all buffers are associated with files.  For example, when you start
2756 an Emacs session by typing the command @code{emacs} alone, without
2757 naming any files, Emacs will start with the @file{*scratch*} buffer on
2758 the screen.  This buffer is not visiting any file.  Similarly, a
2759 @file{*Help*} buffer is not associated with any file.
2761 @cindex @code{nil}, history of word
2762 If you switch to the @file{*scratch*} buffer, type @code{(buffer-name)},
2763 position the cursor after it, and type @kbd{C-x C-e} to evaluate the
2764 expression, the name @code{"*scratch*"} is returned and will appear in
2765 the echo area.  @code{"*scratch*"} is the name of the buffer.  However,
2766 if you type @code{(buffer-file-name)} in the @file{*scratch*} buffer and
2767 evaluate that, @code{nil} will appear in the echo area.  @code{nil} is
2768 from the Latin word for `nothing'; in this case, it means that the
2769 @file{*scratch*} buffer is not associated with any file.  (In Lisp,
2770 @code{nil} is also used to mean `false' and is a synonym for the empty
2771 list, @code{()}.)
2773 Incidentally, if you are in the @file{*scratch*} buffer and want the
2774 value returned by an expression to appear in the @file{*scratch*}
2775 buffer itself rather than in the echo area, type @kbd{C-u C-x C-e}
2776 instead of @kbd{C-x C-e}.  This causes the value returned to appear
2777 after the expression.  The buffer will look like this:
2779 @smallexample
2780 (buffer-name)"*scratch*"
2781 @end smallexample
2783 @noindent
2784 You cannot do this in Info since Info is read-only and it will not allow
2785 you to change the contents of the buffer.  But you can do this in any
2786 buffer you can edit; and when you write code or documentation (such as
2787 this book), this feature is very useful.
2789 @node Getting Buffers, Switching Buffers, Buffer Names, Practicing Evaluation
2790 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2791 @section Getting Buffers
2792 @findex current-buffer
2793 @findex other-buffer
2794 @cindex Getting a buffer
2796 The @code{buffer-name} function returns the @emph{name} of the buffer;
2797 to get the buffer @emph{itself}, a different function is needed: the
2798 @code{current-buffer} function.  If you use this function in code, what
2799 you get is the buffer itself.
2801 A name and the object or entity to which the name refers are different
2802 from each other.  You are not your name.  You are a person to whom
2803 others refer by name.  If you ask to speak to George and someone hands you
2804 a card with the letters @samp{G}, @samp{e}, @samp{o}, @samp{r},
2805 @samp{g}, and @samp{e} written on it, you might be amused, but you would
2806 not be satisfied.  You do not want to speak to the name, but to the
2807 person to whom the name refers.  A buffer is similar: the name of the
2808 scratch buffer is @file{*scratch*}, but the name is not the buffer.  To
2809 get a buffer itself, you need to use a function such as
2810 @code{current-buffer}.
2812 However, there is a slight complication: if you evaluate
2813 @code{current-buffer} in an expression on its own, as we will do here,
2814 what you see is a printed representation of the name of the buffer
2815 without the contents of the buffer.  Emacs works this way for two
2816 reasons: the buffer may be thousands of lines long---too long to be
2817 conveniently displayed; and, another buffer may have the same contents
2818 but a different name, and it is important to distinguish between them.
2820 @need 800
2821 Here is an expression containing the function:
2823 @smallexample
2824 (current-buffer)
2825 @end smallexample
2827 @noindent
2828 If you evaluate the expression in the usual way, @file{#<buffer *info*>}
2829 appears in the echo area.  The special format indicates that the
2830 buffer itself is being returned, rather than just its name.
2832 Incidentally, while you can type a number or symbol into a program, you
2833 cannot do that with the printed representation of a buffer: the only way
2834 to get a buffer itself is with a function such as @code{current-buffer}.
2836 A related function is @code{other-buffer}.  This returns the most
2837 recently selected buffer other than the one you are in currently.  If
2838 you have recently switched back and forth from the @file{*scratch*}
2839 buffer, @code{other-buffer} will return that buffer.
2841 @need 800
2842 You can see this by evaluating the expression:
2844 @smallexample
2845 (other-buffer)
2846 @end smallexample
2848 @noindent
2849 You should see @file{#<buffer *scratch*>} appear in the echo area, or
2850 the name of whatever other buffer you switched back from most
2851 recently@footnote{Actually, by default, if the buffer from which you
2852 just switched is visible to you in another window, @code{other-buffer}
2853 will choose the most recent buffer that you cannot see; this is a
2854 subtlety that I often forget.}.
2856 @node Switching Buffers, Buffer Size & Locations, Getting Buffers, Practicing Evaluation
2857 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2858 @section Switching Buffers
2859 @findex switch-to-buffer
2860 @findex set-buffer
2861 @cindex Switching to a buffer
2863 The @code{other-buffer} function actually provides a buffer when it is
2864 used as an argument to a function that requires one.  We can see this
2865 by using @code{other-buffer} and @code{switch-to-buffer} to switch to a
2866 different buffer.
2868 But first, a brief introduction to the @code{switch-to-buffer}
2869 function.  When you switched back and forth from Info to the
2870 @file{*scratch*} buffer to evaluate @code{(buffer-name)}, you most
2871 likely typed @kbd{C-x b} and then typed @file{*scratch*}@footnote{Or
2872 rather, to save typing, you probably typed just part of the name, such
2873 as @code{*sc}, and then pressed your @kbd{TAB} key to cause it to
2874 expand to the full name; and then typed your @kbd{RET} key.} when
2875 prompted in the minibuffer for the name of the buffer to which you
2876 wanted to switch.  The keystrokes, @kbd{C-x b}, cause the Lisp
2877 interpreter to evaluate the interactive function
2878 @code{switch-to-buffer}.  As we said before, this is how Emacs works:
2879 different keystrokes call or run different functions.  For example,
2880 @kbd{C-f} calls @code{forward-char}, @kbd{M-e} calls
2881 @code{forward-sentence}, and so on.
2883 By writing @code{switch-to-buffer} in an expression, and giving it a
2884 buffer to switch to, we can switch buffers just the way @kbd{C-x b}
2885 does.
2887 @need 1000
2888 Here is the Lisp expression:
2890 @smallexample
2891 (switch-to-buffer (other-buffer))
2892 @end smallexample
2894 @noindent
2895 The symbol @code{switch-to-buffer} is the first element of the list,
2896 so the Lisp interpreter will treat it as a function and carry out the
2897 instructions that are attached to it.  But before doing that, the
2898 interpreter will note that @code{other-buffer} is inside parentheses
2899 and work on that symbol first.  @code{other-buffer} is the first (and
2900 in this case, the only) element of this list, so the Lisp interpreter
2901 calls or runs the function.  It returns another buffer.  Next, the
2902 interpreter runs @code{switch-to-buffer}, passing to it, as an
2903 argument, the other buffer, which is what Emacs will switch to.  If
2904 you are reading this in Info, try this now.  Evaluate the expression.
2905 (To get back, type @kbd{C-x b @key{RET}}.)@footnote{Remember, this
2906 expression will move you to your most recent other buffer that you
2907 cannot see.  If you really want to go to your most recently selected
2908 buffer, even if you can still see it, you need to evaluate the
2909 following more complex expression:
2911 @smallexample
2912 (switch-to-buffer (other-buffer (current-buffer) t))
2913 @end smallexample
2915 @c noindent
2916 In this case, the first argument to @code{other-buffer} tells it which
2917 buffer to skip---the current one---and the second argument tells
2918 @code{other-buffer} it is OK to switch to a visible buffer.
2919 In regular use, @code{switch-to-buffer} takes you to an invisible
2920 window since you would most likely use @kbd{C-x o} (@code{other-window})
2921 to go to another visible buffer.}
2923 In the programming examples in later sections of this document, you will
2924 see the function @code{set-buffer} more often than
2925 @code{switch-to-buffer}.  This is because of a difference between
2926 computer programs and humans: humans have eyes and expect to see the
2927 buffer on which they are working on their computer terminals.  This is
2928 so obvious, it almost goes without saying.  However, programs do not
2929 have eyes.  When a computer program works on a buffer, that buffer does
2930 not need to be visible on the screen.
2932 @code{switch-to-buffer} is designed for humans and does two different
2933 things: it switches the buffer to which Emacs' attention is directed; and
2934 it switches the buffer displayed in the window to the new buffer.
2935 @code{set-buffer}, on the other hand, does only one thing: it switches
2936 the attention of the computer program to a different buffer.  The buffer
2937 on the screen remains unchanged (of course, normally nothing happens
2938 there until the command finishes running).
2940 @cindex @samp{call} defined
2941 Also, we have just introduced another jargon term, the word @dfn{call}.
2942 When you evaluate a list in which the first symbol is a function, you
2943 are calling that function.  The use of the term comes from the notion of
2944 the function as an entity that can do something for you if you `call'
2945 it---just as a plumber is an entity who can fix a leak if you call him
2946 or her.
2948 @node Buffer Size & Locations, Evaluation Exercise, Switching Buffers, Practicing Evaluation
2949 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2950 @section Buffer Size and the Location of Point
2951 @cindex Size of buffer
2952 @cindex Buffer size
2953 @cindex Point location
2954 @cindex Location of point
2956 Finally, let's look at several rather simple functions,
2957 @code{buffer-size}, @code{point}, @code{point-min}, and
2958 @code{point-max}.  These give information about the size of a buffer and
2959 the location of point within it.
2961 The function @code{buffer-size} tells you the size of the current
2962 buffer; that is, the function returns a count of the number of
2963 characters in the buffer.
2965 @smallexample
2966 (buffer-size)
2967 @end smallexample
2969 @noindent
2970 You can evaluate this in the usual way, by positioning the
2971 cursor after the expression and typing @kbd{C-x C-e}.
2973 @cindex @samp{point} defined
2974 In Emacs, the current  position of the cursor is called @dfn{point}.
2975 The expression @code{(point)} returns a number that tells you where the
2976 cursor is located as a count of the number of characters from the
2977 beginning of the buffer up to point.
2979 @need 1250
2980 You can see the character count for point in this buffer by evaluating
2981 the following expression in the usual way:
2983 @smallexample
2984 (point)
2985 @end smallexample
2987 @noindent
2988 As I write this, the value of @code{point} is 65724.  The @code{point}
2989 function is frequently used in some of the examples later in this
2990 book.
2992 @need 1250
2993 The value of point depends, of course, on its location within the
2994 buffer.  If you evaluate point in this spot, the number will be larger:
2996 @smallexample
2997 (point)
2998 @end smallexample
3000 @noindent
3001 For me, the value of point in this location is 66043, which means that
3002 there are 319 characters (including spaces) between the two expressions.
3004 @cindex @samp{narrowing} defined
3005 The function @code{point-min} is somewhat similar to @code{point}, but
3006 it returns the value of the minimum permissible value of point in the
3007 current buffer.  This is the number 1 unless @dfn{narrowing} is in
3008 effect.  (Narrowing is a mechanism whereby you can restrict yourself,
3009 or a program, to operations on just a part of a buffer.
3010 @xref{Narrowing & Widening, , Narrowing and Widening}.)  Likewise, the
3011 function @code{point-max} returns the value of the maximum permissible
3012 value of point in the current buffer.
3014 @node Evaluation Exercise,  , Buffer Size & Locations, Practicing Evaluation
3015 @section Exercise
3017 Find a file with which you are working and move towards its middle.
3018 Find its buffer name, file name, length, and your position in the file.
3020 @node Writing Defuns, Buffer Walk Through, Practicing Evaluation, Top
3021 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3022 @chapter How To Write Function Definitions
3023 @cindex Definition writing
3024 @cindex Function definition writing
3025 @cindex Writing a function definition
3027 When the Lisp interpreter evaluates a list, it looks to see whether the
3028 first symbol on the list has a function definition attached to it; or,
3029 put another way, whether the symbol points to a function definition.  If
3030 it does, the computer carries out the instructions in the definition.  A
3031 symbol that has a function definition is called, simply, a function
3032 (although, properly speaking, the definition is the function and the
3033 symbol refers to it.)
3035 @menu
3036 * Primitive Functions::
3037 * defun::                       The @code{defun} special form.
3038 * Install::                     Install a function definition.
3039 * Interactive::                 Making a function interactive.
3040 * Interactive Options::         Different options for @code{interactive}.
3041 * Permanent Installation::      Installing code permanently.
3042 * let::                         Creating and initializing local variables.
3043 * if::                          What if?
3044 * else::                        If--then--else expressions.
3045 * Truth & Falsehood::           What Lisp considers false and true.
3046 * save-excursion::              Keeping track of point, mark, and buffer.
3047 * Review::
3048 * defun Exercises::
3049 @end menu
3051 @node Primitive Functions, defun, Writing Defuns, Writing Defuns
3052 @ifnottex
3053 @unnumberedsec An Aside about Primitive Functions
3054 @end ifnottex
3055 @cindex Primitive functions
3056 @cindex Functions, primitive
3058 @cindex C language primitives
3059 @cindex Primitives written in C
3060 All functions are defined in terms of other functions, except for a few
3061 @dfn{primitive} functions that are written in the C programming
3062 language.  When you write functions' definitions, you will write them in
3063 Emacs Lisp and use other functions as your building blocks.  Some of the
3064 functions you will use will themselves be written in Emacs Lisp (perhaps
3065 by you) and some will be primitives written in C.  The primitive
3066 functions are used exactly like those written in Emacs Lisp and behave
3067 like them.  They are written in C so we can easily run GNU Emacs on any
3068 computer that has sufficient power and can run C.
3070 Let me re-emphasize this: when you write code in Emacs Lisp, you do not
3071 distinguish between the use of functions written in C and the use of
3072 functions written in Emacs Lisp.  The difference is irrelevant.  I
3073 mention the distinction only because it is interesting to know.  Indeed,
3074 unless you investigate, you won't know whether an already-written
3075 function is written in Emacs Lisp or C.
3077 @node defun, Install, Primitive Functions, Writing Defuns
3078 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3079 @section The @code{defun} Special Form
3080 @findex defun
3081 @cindex Special form of @code{defun}
3083 @cindex @samp{function definition} defined
3084 In Lisp, a symbol such as @code{mark-whole-buffer} has code attached to
3085 it that tells the computer what to do when the function is called.
3086 This code is called the @dfn{function definition} and is created by
3087 evaluating a Lisp expression that starts with the symbol @code{defun}
3088 (which is an abbreviation for @emph{define function}).  Because
3089 @code{defun} does not evaluate its arguments in the usual way, it is
3090 called a @dfn{special form}.
3092 In subsequent sections, we will look at function definitions from the
3093 Emacs source code, such as @code{mark-whole-buffer}.  In this section,
3094 we will describe a simple function definition so you can see how it
3095 looks.  This function definition uses arithmetic because it makes for a
3096 simple example.  Some people dislike examples using arithmetic; however,
3097 if you are such a person, do not despair.  Hardly any of the code we
3098 will study in the remainder of this introduction involves arithmetic or
3099 mathematics.  The examples mostly involve text in one way or another.
3101 A function definition has up to five parts following the word
3102 @code{defun}:
3104 @enumerate
3105 @item
3106 The name of the symbol to which the function definition should be
3107 attached.
3109 @item
3110 A list of the arguments that will be passed to the function.  If no
3111 arguments will be passed to the function, this is an empty list,
3112 @code{()}.
3114 @item
3115 Documentation describing the function.  (Technically optional, but
3116 strongly recommended.)
3118 @item
3119 Optionally, an expression to make the function interactive so you can
3120 use it by typing @kbd{M-x} and then the name of the function; or by
3121 typing an appropriate key or keychord.
3123 @cindex @samp{body} defined
3124 @item
3125 The code that instructs the computer what to do: the @dfn{body} of the
3126 function definition.
3127 @end enumerate
3129 It is helpful to think of the five parts of a function definition as
3130 being organized in a template, with slots for each part:
3132 @smallexample
3133 @group
3134 (defun @var{function-name} (@var{arguments}@dots{})
3135   "@var{optional-documentation}@dots{}"
3136   (interactive @var{argument-passing-info})     ; @r{optional}
3137   @var{body}@dots{})
3138 @end group
3139 @end smallexample
3141 As an example, here is the code for a function that multiplies its
3142 argument by 7.  (This example is not interactive.  @xref{Interactive,
3143 , Making a Function Interactive}, for that information.)
3145 @smallexample
3146 @group
3147 (defun multiply-by-seven (number)
3148   "Multiply NUMBER by seven."
3149   (* 7 number))
3150 @end group
3151 @end smallexample
3153 This definition begins with a parenthesis and the symbol @code{defun},
3154 followed by the name of the function.
3156 @cindex @samp{argument list} defined
3157 The name of the function is followed by a list that contains the
3158 arguments that will be passed to the function.  This list is called
3159 the @dfn{argument list}.  In this example, the list has only one
3160 element, the symbol, @code{number}.  When the function is used, the
3161 symbol will be bound to the value that is used as the argument to the
3162 function.
3164 Instead of choosing the word @code{number} for the name of the argument,
3165 I could have picked any other name.  For example, I could have chosen
3166 the word @code{multiplicand}.  I picked the word `number' because it
3167 tells what kind of value is intended for this slot; but I could just as
3168 well have chosen the word `multiplicand' to indicate the role that the
3169 value placed in this slot will play in the workings of the function.  I
3170 could have called it @code{foogle}, but that would have been a bad
3171 choice because it would not tell humans what it means.  The choice of
3172 name is up to the programmer and should be chosen to make the meaning of
3173 the function clear.
3175 Indeed, you can choose any name you wish for a symbol in an argument
3176 list, even the name of a symbol used in some other function: the name
3177 you use in an argument list is private to that particular definition.
3178 In that definition, the name refers to a different entity than any use
3179 of the same name outside the function definition.  Suppose you have a
3180 nick-name `Shorty' in your family; when your family members refer to
3181 `Shorty', they mean you.  But outside your family, in a movie, for
3182 example, the name `Shorty' refers to someone else.  Because a name in an
3183 argument list is private to the function definition, you can change the
3184 value of such a symbol inside the body of a function without changing
3185 its value outside the function.  The effect is similar to that produced
3186 by a @code{let} expression.  (@xref{let, , @code{let}}.)
3188 @ignore
3189 Note also that we discuss the word `number' in two different ways: as a
3190 symbol that appears in the code, and as the name of something that will
3191 be replaced by a something else during the evaluation of the function.
3192 In the first case, @code{number} is a symbol, not a number; it happens
3193 that within the function, it is a variable who value is the number in
3194 question, but our primary interest in it is as a symbol.  On the other
3195 hand, when we are talking about the function, our interest is that we
3196 will substitute a number for the word @var{number}.  To keep this
3197 distinction clear, we use different typography for the two
3198 circumstances.  When we talk about this function, or about how it works,
3199 we refer to this number by writing @var{number}.  In the function
3200 itself, we refer to it by writing @code{number}.
3201 @end ignore
3203 The argument list is followed by the documentation string that
3204 describes the function.  This is what you see when you type
3205 @w{@kbd{C-h f}} and the name of a function.  Incidentally, when you
3206 write a documentation string like this, you should make the first line
3207 a complete sentence since some commands, such as @code{apropos}, print
3208 only the first line of a multi-line documentation string.  Also, you
3209 should not indent the second line of a documentation string, if you
3210 have one, because that looks odd when you use @kbd{C-h f}
3211 (@code{describe-function}).  The documentation string is optional, but
3212 it is so useful, it should be included in almost every function you
3213 write.
3215 @findex * @r{(multiplication)}
3216 The third line of the example consists of the body of the function
3217 definition.  (Most functions' definitions, of course, are longer than
3218 this.)  In this function, the body is the list, @code{(* 7 number)}, which
3219 says to multiply the value of @var{number} by 7.  (In Emacs Lisp,
3220 @code{*} is the function for multiplication, just as @code{+} is the
3221 function for addition.)
3223 When you use the @code{multiply-by-seven} function, the argument
3224 @code{number} evaluates to the actual number you want used.  Here is an
3225 example that shows how @code{multiply-by-seven} is used; but don't try
3226 to evaluate this yet!
3228 @smallexample
3229 (multiply-by-seven 3)
3230 @end smallexample
3232 @noindent
3233 The symbol @code{number}, specified in the function definition in the
3234 next section, is given or ``bound to'' the value 3 in the actual use of
3235 the function.  Note that although @code{number} was inside parentheses
3236 in the function definition, the argument passed to the
3237 @code{multiply-by-seven} function is not in parentheses.  The
3238 parentheses are written in the function definition so the computer can
3239 figure out where the argument list ends and the rest of the function
3240 definition begins.
3242 If you evaluate this example, you are likely to get an error message.
3243 (Go ahead, try it!)  This is because we have written the function
3244 definition, but not yet told the computer about the definition---we have
3245 not yet installed (or `loaded') the function definition in Emacs.
3246 Installing a function is the process that tells the Lisp interpreter the
3247 definition of the function.  Installation is described in the next
3248 section.
3250 @node Install, Interactive, defun, Writing Defuns
3251 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3252 @section Install a Function Definition
3253 @cindex Install a Function Definition
3254 @cindex Definition installation
3255 @cindex Function definition installation
3257 If you are reading this inside of Info in Emacs, you can try out the
3258 @code{multiply-by-seven} function by first evaluating the function
3259 definition and then evaluating @code{(multiply-by-seven 3)}.  A copy of
3260 the function definition follows.  Place the cursor after the last
3261 parenthesis of the function definition and type @kbd{C-x C-e}.  When you
3262 do this, @code{multiply-by-seven} will appear in the echo area.  (What
3263 this means is that when a function definition is evaluated, the value it
3264 returns is the name of the defined function.)  At the same time, this
3265 action installs the function definition.
3267 @smallexample
3268 @group
3269 (defun multiply-by-seven (number)
3270   "Multiply NUMBER by seven."
3271   (* 7 number))
3272 @end group
3273 @end smallexample
3275 @noindent
3276 By evaluating this @code{defun}, you have just installed
3277 @code{multiply-by-seven} in Emacs.  The function is now just as much a
3278 part of Emacs as @code{forward-word} or any other editing function you
3279 use.  (@code{multiply-by-seven} will stay installed until you quit
3280 Emacs.  To reload code automatically whenever you start Emacs, see
3281 @ref{Permanent Installation, , Installing Code Permanently}.)
3284 @menu
3285 * Effect of installation::
3286 * Change a defun::              How to change a function definition.
3287 @end menu
3289 @node Effect of installation, Change a defun, Install, Install
3290 @ifnottex
3291 @unnumberedsubsec The effect of installation
3292 @end ifnottex
3295 You can see the effect of installing @code{multiply-by-seven} by
3296 evaluating the following sample.  Place the cursor after the following
3297 expression and type @kbd{C-x C-e}.  The number 21 will appear in the
3298 echo area.
3300 @smallexample
3301 (multiply-by-seven 3)
3302 @end smallexample
3304 If you wish, you can read the documentation for the function by typing
3305 @kbd{C-h f} (@code{describe-function}) and then the name of the
3306 function, @code{multiply-by-seven}.  When you do this, a
3307 @file{*Help*} window will appear on your screen that says:
3309 @smallexample
3310 @group
3311 multiply-by-seven:
3312 Multiply NUMBER by seven.
3313 @end group
3314 @end smallexample
3316 @noindent
3317 (To return to a single window on your screen, type @kbd{C-x 1}.)
3319 @node Change a defun,  , Effect of installation, Install
3320 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3321 @subsection Change a Function Definition
3322 @cindex Changing a function definition
3323 @cindex Function definition, how to change
3324 @cindex Definition, how to change
3326 If you want to change the code in @code{multiply-by-seven}, just rewrite
3327 it.  To install the new version in place of the old one, evaluate the
3328 function definition again.  This is how you modify code in Emacs.  It is
3329 very simple.
3331 As an example, you can change the @code{multiply-by-seven} function to
3332 add the number to itself seven times instead of multiplying the number
3333 by seven.  It produces the same answer, but by a different path.  At
3334 the same time, we will add a comment to the code; a comment is text
3335 that the Lisp interpreter ignores, but that a human reader may find
3336 useful or enlightening.  The comment is that this is the ``second
3337 version''.
3339 @smallexample
3340 @group
3341 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Second version.}
3342   "Multiply NUMBER by seven."
3343   (+ number number number number number number number))
3344 @end group
3345 @end smallexample
3347 @cindex Comments in Lisp code
3348 The comment follows a semicolon, @samp{;}.  In Lisp, everything on a
3349 line that follows a semicolon is a comment.  The end of the line is the
3350 end of the comment.  To stretch a comment over two or more lines, begin
3351 each line with a semicolon.
3353 @xref{Beginning a .emacs File, , Beginning a @file{.emacs}
3354 File}, and @ref{Comments, , Comments, elisp, The GNU Emacs Lisp
3355 Reference Manual}, for more about comments.
3357 You can install this version of the @code{multiply-by-seven} function by
3358 evaluating it in the same way you evaluated the first function: place
3359 the cursor after the last parenthesis and type @kbd{C-x C-e}.
3361 In summary, this is how you write code in Emacs Lisp: you write a
3362 function; install it; test it; and then make fixes or enhancements and
3363 install it again.
3365 @node Interactive, Interactive Options, Install, Writing Defuns
3366 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3367 @section Make a Function Interactive
3368 @cindex Interactive functions
3369 @findex interactive
3371 You make a function interactive by placing a list that begins with
3372 the special form @code{interactive} immediately after the
3373 documentation.  A user can invoke an interactive function by typing
3374 @kbd{M-x} and then the name of the function; or by typing the keys to
3375 which it is bound, for example, by typing @kbd{C-n} for
3376 @code{next-line} or @kbd{C-x h} for @code{mark-whole-buffer}.
3378 Interestingly, when you call an interactive function interactively,
3379 the value returned is not automatically displayed in the echo area.
3380 This is because you often call an interactive function for its side
3381 effects, such as moving forward by a word or line, and not for the
3382 value returned.  If the returned value were displayed in the echo area
3383 each time you typed a key, it would be very distracting.
3385 @menu
3386 * Interactive multiply-by-seven::  An overview.
3387 * multiply-by-seven in detail::  The interactive version.
3388 @end menu
3390 @node Interactive multiply-by-seven, multiply-by-seven in detail, Interactive, Interactive
3391 @ifnottex
3392 @unnumberedsubsec An Interactive @code{multiply-by-seven}, An Overview
3393 @end ifnottex
3395 Both the use of the special form @code{interactive} and one way to
3396 display a value in the echo area can be illustrated by creating an
3397 interactive version of @code{multiply-by-seven}.
3399 @need 1250
3400 Here is the code:
3402 @smallexample
3403 @group
3404 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Interactive version.}
3405   "Multiply NUMBER by seven."
3406   (interactive "p")
3407   (message "The result is %d" (* 7 number)))
3408 @end group
3409 @end smallexample
3411 @noindent
3412 You can install this code by placing your cursor after it and typing
3413 @kbd{C-x C-e}.  The name of the function will appear in your echo area.
3414 Then, you can use this code by typing @kbd{C-u} and a number and then
3415 typing @kbd{M-x multiply-by-seven} and pressing @key{RET}.  The phrase
3416 @samp{The result is @dots{}} followed by the product will appear in the
3417 echo area.
3419 Speaking more generally, you invoke a function like this in either of two
3420 ways:
3422 @enumerate
3423 @item
3424 By typing a prefix argument that contains the number to be passed, and
3425 then typing @kbd{M-x} and the name of the function, as with
3426 @kbd{C-u 3 M-x forward-sentence}; or,
3428 @item
3429 By typing whatever key or keychord the function is bound to, as with
3430 @kbd{C-u 3 M-e}.
3431 @end enumerate
3433 @noindent
3434 Both the examples just mentioned work identically to move point forward
3435 three sentences.  (Since @code{multiply-by-seven} is not bound to a key,
3436 it could not be used as an example of key binding.)
3438 (@xref{Keybindings, , Some Keybindings}, to learn how to bind a command
3439 to a key.)
3441 A prefix argument is passed to an interactive function by typing the
3442 @key{META} key followed by a number, for example, @kbd{M-3 M-e}, or by
3443 typing @kbd{C-u} and then a number, for example, @kbd{C-u 3 M-e} (if you
3444 type @kbd{C-u} without a number, it defaults to 4).
3446 @node multiply-by-seven in detail,  , Interactive multiply-by-seven, Interactive
3447 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3448 @subsection An Interactive @code{multiply-by-seven}
3450 Let's look at the use of the special form @code{interactive} and then at
3451 the function @code{message} in the interactive version of
3452 @code{multiply-by-seven}.  You will recall that the function definition
3453 looks like this:
3455 @smallexample
3456 @group
3457 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Interactive version.}
3458   "Multiply NUMBER by seven."
3459   (interactive "p")
3460   (message "The result is %d" (* 7 number)))
3461 @end group
3462 @end smallexample
3464 In this function, the expression, @code{(interactive "p")}, is a list of
3465 two elements.  The @code{"p"} tells Emacs to pass the prefix argument to
3466 the function and use its value for the argument of the function.
3468 @need 1000
3469 The argument will be a number.  This means that the symbol
3470 @code{number} will be bound to a number in the line:
3472 @smallexample
3473 (message "The result is %d" (* 7 number))
3474 @end smallexample
3476 @need 1250
3477 @noindent
3478 For example, if your prefix argument is 5, the Lisp interpreter will
3479 evaluate the line as if it were:
3481 @smallexample
3482 (message "The result is %d" (* 7 5))
3483 @end smallexample
3485 @noindent
3486 (If you are reading this in GNU Emacs, you can evaluate this expression
3487 yourself.)  First, the interpreter will evaluate the inner list, which
3488 is @code{(* 7 5)}.  This returns a value of 35.  Next, it
3489 will evaluate the outer list, passing the values of the second and
3490 subsequent elements of the list to the function @code{message}.
3492 As we have seen, @code{message} is an Emacs Lisp function especially
3493 designed for sending a one line message to a user.  (@xref{message, , The
3494 @code{message} function}.)
3495 In summary, the @code{message} function prints its first argument in the
3496 echo area as is, except for occurrences of @samp{%d}, @samp{%s}, or
3497 @samp{%c}.  When it sees one of these control sequences, the function
3498 looks to the second and subsequent arguments and prints the value of the
3499 argument in the location in the string where the control sequence is
3500 located.
3502 In the interactive @code{multiply-by-seven} function, the control string
3503 is @samp{%d}, which requires a number, and the value returned by
3504 evaluating @code{(* 7 5)} is the number 35.  Consequently, the number 35
3505 is printed in place of the @samp{%d} and the message is @samp{The result
3506 is 35}.
3508 (Note that when you call the function @code{multiply-by-seven}, the
3509 message is printed without quotes, but when you call @code{message}, the
3510 text is printed in double quotes.  This is because the value returned by
3511 @code{message} is what appears in the echo area when you evaluate an
3512 expression whose first element is @code{message}; but when embedded in a
3513 function, @code{message} prints the text as a side effect without
3514 quotes.)
3516 @node Interactive Options, Permanent Installation, Interactive, Writing Defuns
3517 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3518 @section Different Options for @code{interactive}
3519 @cindex Options for @code{interactive}
3520 @cindex Interactive options
3522 In the example, @code{multiply-by-seven} used @code{"p"} as the
3523 argument to @code{interactive}.  This argument told Emacs to interpret
3524 your typing either @kbd{C-u} followed by a number or @key{META}
3525 followed by a number as a command to pass that number to the function
3526 as its argument.  Emacs has more than twenty characters predefined for
3527 use with @code{interactive}.  In almost every case, one of these
3528 options will enable you to pass the right information interactively to
3529 a function.  (@xref{Interactive Codes, , Code Characters for
3530 @code{interactive}, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
3532 @need 1250
3533 For example, the character @samp{r} causes Emacs to pass the beginning
3534 and end of the region (the current values of point and mark) to the
3535 function as two separate arguments.  It is used as follows:
3537 @smallexample
3538 (interactive "r")
3539 @end smallexample
3541 On the other hand, a @samp{B} tells Emacs to ask for the name of a
3542 buffer that will be passed to the function.  When it sees a @samp{B},
3543 Emacs will ask for the name by prompting the user in the minibuffer,
3544 using a string that follows the @samp{B}, as in @code{"BAppend to
3545 buffer:@: "}.  Not only will Emacs prompt for the name, but Emacs will
3546 complete the name if you type enough of it and press @key{TAB}.
3548 A function with two or more arguments can have information passed to
3549 each argument by adding parts to the string that follows
3550 @code{interactive}.  When you do this, the information is passed to
3551 each argument in the same order it is specified in the
3552 @code{interactive} list.  In the string, each part is separated from
3553 the next part by a @samp{\n}, which is a newline.  For example, you
3554 could follow @code{"BAppend to buffer:@: "} with a @samp{\n}) and an
3555 @samp{r}.  This would cause Emacs to pass the values of point and mark
3556 to the function as well as prompt you for the buffer---three arguments
3557 in all.
3559 In this case, the function definition would look like the following,
3560 where @code{buffer}, @code{start}, and @code{end} are the symbols to
3561 which @code{interactive} binds the buffer and the current values of the
3562 beginning and ending of the region:
3564 @smallexample
3565 @group
3566 (defun @var{name-of-function} (buffer start end)
3567   "@var{documentation}@dots{}"
3568   (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
3569   @var{body-of-function}@dots{})
3570 @end group
3571 @end smallexample
3573 @noindent
3574 (The space after the colon in the prompt makes it look better when you
3575 are prompted.  The @code{append-to-buffer} function looks exactly like
3576 this.  @xref{append-to-buffer, , The Definition of
3577 @code{append-to-buffer}}.)
3579 If a function does not have arguments, then @code{interactive} does not
3580 require any.  Such a function contains the simple expression
3581 @code{(interactive)}.  The @code{mark-whole-buffer} function is like
3582 this.
3584 Alternatively, if the special letter-codes are not right for your
3585 application, you can pass your own arguments to @code{interactive} as
3586 a list.  @xref{interactive, , Using @code{Interactive}, elisp, The
3587 GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more information about this advanced
3588 technique.
3590 @node Permanent Installation, let, Interactive Options, Writing Defuns
3591 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3592 @section Install Code Permanently
3593 @cindex Install code permanently
3594 @cindex Permanent code installation
3595 @cindex Code installation
3597 When you install a function definition by evaluating it, it will stay
3598 installed until you quit Emacs.  The next time you start a new session
3599 of Emacs, the function will not be installed unless you evaluate the
3600 function definition again.
3602 At some point, you may want to have code installed automatically
3603 whenever you start a new session of Emacs.  There are several ways of
3604 doing this:
3606 @itemize @bullet
3607 @item
3608 If you have code that is just for yourself, you can put the code for the
3609 function definition in your @file{.emacs} initialization file.  When you
3610 start Emacs, your @file{.emacs} file is automatically evaluated and all
3611 the function definitions within it are installed.
3612 @xref{Emacs Initialization, , Your @file{.emacs} File}.
3614 @item
3615 Alternatively, you can put the function definitions that you want
3616 installed in one or more files of their own and use the @code{load}
3617 function to cause Emacs to evaluate and thereby install each of the
3618 functions in the files.
3619 @xref{Loading Files, , Loading Files}.
3621 @item
3622 On the other hand, if you have code that your whole site will use, it
3623 is usual to put it in a file called @file{site-init.el} that is loaded
3624 when Emacs is built.  This makes the code available to everyone who
3625 uses your machine.  (See the @file{INSTALL} file that is part of the
3626 Emacs distribution.)
3627 @end itemize
3629 Finally, if you have code that everyone who uses Emacs may want, you
3630 can post it on a computer network or send a copy to the Free Software
3631 Foundation.  (When you do this, please license the code and its
3632 documentation under a license that permits other people to run, copy,
3633 study, modify, and redistribute the code and which protects you from
3634 having your work taken from you.)  If you send a copy of your code to
3635 the Free Software Foundation, and properly protect yourself and
3636 others, it may be included in the next release of Emacs.  In large
3637 part, this is how Emacs has grown over the past years, by donations.
3639 @node let, if, Permanent Installation, Writing Defuns
3640 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3641 @section @code{let}
3642 @findex let
3644 The @code{let} expression is a special form in Lisp that you will need
3645 to use in most function definitions.
3647 @code{let} is used to attach or bind a symbol to a value in such a way
3648 that the Lisp interpreter will not confuse the variable with a
3649 variable of the same name that is not part of the function.
3651 To understand why the @code{let} special form is necessary, consider
3652 the situation in which you own a home that you generally refer to as
3653 `the house', as in the sentence, ``The house needs painting.''  If you
3654 are visiting a friend and your host refers to `the house', he is
3655 likely to be referring to @emph{his} house, not yours, that is, to a
3656 different house.
3658 If your friend is referring to his house and you think he is referring
3659 to your house, you may be in for some confusion.  The same thing could
3660 happen in Lisp if a variable that is used inside of one function has
3661 the same name as a variable that is used inside of another function,
3662 and the two are not intended to refer to the same value.  The
3663 @code{let} special form prevents this kind of confusion.
3665 @menu
3666 * Prevent confusion::
3667 * Parts of let Expression::
3668 * Sample let Expression::
3669 * Uninitialized let Variables::
3670 @end menu
3672 @node Prevent confusion, Parts of let Expression, let, let
3673 @ifnottex
3674 @unnumberedsubsec @code{let} Prevents Confusion
3675 @end ifnottex
3677 @cindex @samp{local variable} defined
3678 The @code{let} special form prevents confusion.  @code{let} creates a
3679 name for a @dfn{local variable} that overshadows any use of the same
3680 name outside the @code{let} expression.  This is like understanding
3681 that whenever your host refers to `the house', he means his house, not
3682 yours.  (Symbols used in argument lists work the same way.
3683 @xref{defun, , The @code{defun} Special Form}.)
3685 Local variables created by a @code{let} expression retain their value
3686 @emph{only} within the @code{let} expression itself (and within
3687 expressions called within the @code{let} expression); the local
3688 variables have no effect outside the @code{let} expression.
3690 Another way to think about @code{let} is that it is like a @code{setq}
3691 that is temporary and local.  The values set by @code{let} are
3692 automatically undone when the @code{let} is finished.  The setting
3693 only affects expressions that are inside the bounds of the @code{let}
3694 expression.  In computer science jargon, we would say ``the binding of
3695 a symbol is visible only in functions called in the @code{let} form;
3696 in Emacs Lisp, scoping is dynamic, not lexical.''
3698 @code{let} can create more than one variable at once.  Also,
3699 @code{let} gives each variable it creates an initial value, either a
3700 value specified by you, or @code{nil}.  (In the jargon, this is called
3701 `binding the variable to the value'.)  After @code{let} has created
3702 and bound the variables, it executes the code in the body of the
3703 @code{let}, and returns the value of the last expression in the body,
3704 as the value of the whole @code{let} expression.  (`Execute' is a jargon
3705 term that means to evaluate a list; it comes from the use of the word
3706 meaning `to give practical effect to' (@cite{Oxford English
3707 Dictionary}).  Since you evaluate an expression to perform an action,
3708 `execute' has evolved as a synonym to `evaluate'.)
3710 @node Parts of let Expression, Sample let Expression, Prevent confusion, let
3711 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3712 @subsection The Parts of a @code{let} Expression
3713 @cindex @code{let} expression, parts of
3714 @cindex Parts of @code{let} expression
3716 @cindex @samp{varlist} defined
3717 A @code{let} expression is a list of three parts.  The first part is
3718 the symbol @code{let}.  The second part is a list, called a
3719 @dfn{varlist}, each element of which is either a symbol by itself or a
3720 two-element list, the first element of which is a symbol.  The third
3721 part of the @code{let} expression is the body of the @code{let}.  The
3722 body usually consists of one or more lists.
3724 @need 800
3725 A template for a @code{let} expression looks like this:
3727 @smallexample
3728 (let @var{varlist} @var{body}@dots{})
3729 @end smallexample
3731 @noindent
3732 The symbols in the varlist are the variables that are given initial
3733 values by the @code{let} special form.  Symbols by themselves are given
3734 the initial value of @code{nil}; and each symbol that is the first
3735 element of a two-element list is bound to the value that is returned
3736 when the Lisp interpreter evaluates the second element.
3738 Thus, a varlist might look like this: @code{(thread (needles 3))}.  In
3739 this case, in a @code{let} expression, Emacs binds the symbol
3740 @code{thread} to an initial value of @code{nil}, and binds the symbol
3741 @code{needles} to an initial value of 3.
3743 When you write a @code{let} expression, what you do is put the
3744 appropriate expressions in the slots of the @code{let} expression
3745 template.
3747 If the varlist is composed of two-element lists, as is often the case,
3748 the template for the @code{let} expression looks like this:
3750 @smallexample
3751 @group
3752 (let ((@var{variable} @var{value})
3753       (@var{variable} @var{value})
3754       @dots{})
3755   @var{body}@dots{})
3756 @end group
3757 @end smallexample
3759 @node Sample let Expression, Uninitialized let Variables, Parts of let Expression, let
3760 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3761 @subsection Sample @code{let} Expression
3762 @cindex Sample @code{let} expression
3763 @cindex @code{let} expression sample
3765 The following expression creates and gives initial values
3766 to the two variables @code{zebra} and @code{tiger}.  The body of the
3767 @code{let} expression is a list which calls the @code{message} function.
3769 @smallexample
3770 @group
3771 (let ((zebra 'stripes)
3772       (tiger 'fierce))
3773   (message "One kind of animal has %s and another is %s."
3774            zebra tiger))
3775 @end group
3776 @end smallexample
3778 Here, the varlist is @code{((zebra 'stripes) (tiger 'fierce))}.
3780 The two variables are @code{zebra} and @code{tiger}.  Each variable is
3781 the first element of a two-element list and each value is the second
3782 element of its two-element list.  In the varlist, Emacs binds the
3783 variable @code{zebra} to the value @code{stripes}, and binds the
3784 variable @code{tiger} to the value @code{fierce}.  In this example,
3785 both values are symbols preceded by a quote.  The values could just as
3786 well have been another list or a string.  The body of the @code{let}
3787 follows after the list holding the variables.  In this example, the body
3788 is a list that uses the @code{message} function to print a string in
3789 the echo area.
3791 @need 1500
3792 You may evaluate the example in the usual fashion, by placing the
3793 cursor after the last parenthesis and typing @kbd{C-x C-e}.  When you do
3794 this, the following will appear in the echo area:
3796 @smallexample
3797 "One kind of animal has stripes and another is fierce."
3798 @end smallexample
3800 As we have seen before, the @code{message} function prints its first
3801 argument, except for @samp{%s}.  In this example, the value of the variable
3802 @code{zebra} is printed at the location of the first @samp{%s} and the
3803 value of the variable @code{tiger} is printed at the location of the
3804 second @samp{%s}.
3806 @node Uninitialized let Variables,  , Sample let Expression, let
3807 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3808 @subsection Uninitialized Variables in a @code{let} Statement
3809 @cindex Uninitialized @code{let} variables
3810 @cindex @code{let} variables uninitialized
3812 If you do not bind the variables in a @code{let} statement to specific
3813 initial values, they will automatically be bound to an initial value of
3814 @code{nil}, as in the following expression:
3816 @smallexample
3817 @group
3818 (let ((birch 3)
3819       pine
3820       fir
3821       (oak 'some))
3822   (message
3823    "Here are %d variables with %s, %s, and %s value."
3824    birch pine fir oak))
3825 @end group
3826 @end smallexample
3828 @noindent
3829 Here, the varlist is @code{((birch 3) pine fir (oak 'some))}.
3831 @need 1250
3832 If you evaluate this expression in the usual way, the following will
3833 appear in your echo area:
3835 @smallexample
3836 "Here are 3 variables with nil, nil, and some value."
3837 @end smallexample
3839 @noindent
3840 In this example, Emacs binds the symbol @code{birch} to the number 3,
3841 binds the symbols @code{pine} and @code{fir} to @code{nil}, and binds
3842 the symbol @code{oak} to the value @code{some}.
3844 Note that in the first part of the @code{let}, the variables @code{pine}
3845 and @code{fir} stand alone as atoms that are not surrounded by
3846 parentheses; this is because they are being bound to @code{nil}, the
3847 empty list.  But @code{oak} is bound to @code{some} and so is a part of
3848 the list @code{(oak 'some)}.  Similarly, @code{birch} is bound to the
3849 number 3 and so is in a list with that number.  (Since a number
3850 evaluates to itself, the number does not need to be quoted.  Also, the
3851 number is printed in the message using a @samp{%d} rather than a
3852 @samp{%s}.)  The four variables as a group are put into a list to
3853 delimit them from the body of the @code{let}.
3855 @node if, else, let, Writing Defuns
3856 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3857 @section The @code{if} Special Form
3858 @findex if
3859 @cindex Conditional with @code{if}
3861 A third special form, in addition to @code{defun} and @code{let}, is the
3862 conditional @code{if}.  This form is used to instruct the computer to
3863 make decisions.  You can write function definitions without using
3864 @code{if}, but it is used often enough, and is important enough, to be
3865 included here.  It is used, for example, in the code for the
3866 function @code{beginning-of-buffer}.
3868 The basic idea behind an @code{if}, is that ``@emph{if} a test is true,
3869 @emph{then} an expression is evaluated.''  If the test is not true, the
3870 expression is not evaluated.  For example, you might make a decision
3871 such as, ``if it is warm and sunny, then go to the beach!''
3873 @menu
3874 * if in more detail::
3875 * type-of-animal in detail::    An example of an @code{if} expression.
3876 @end menu
3878 @node if in more detail, type-of-animal in detail, if, if
3879 @ifnottex
3880 @unnumberedsubsec @code{if} in more detail
3881 @end ifnottex
3883 @cindex @samp{if-part} defined
3884 @cindex @samp{then-part} defined
3885 An @code{if} expression written in Lisp does not use the word `then';
3886 the test and the action are the second and third elements of the list
3887 whose first element is @code{if}.  Nonetheless, the test part of an
3888 @code{if} expression is often called the @dfn{if-part} and the second
3889 argument is often called the @dfn{then-part}.
3891 Also, when an @code{if} expression is written, the true-or-false-test
3892 is usually written on the same line as the symbol @code{if}, but the
3893 action to carry out if the test is true, the ``then-part'', is written
3894 on the second and subsequent lines.  This makes the @code{if}
3895 expression easier to read.
3897 @smallexample
3898 @group
3899 (if @var{true-or-false-test}
3900     @var{action-to-carry-out-if-test-is-true})
3901 @end group
3902 @end smallexample
3904 @noindent
3905 The true-or-false-test will be an expression that
3906 is evaluated by the Lisp interpreter.
3908 Here is an example that you can evaluate in the usual manner.  The test
3909 is whether the number 5 is greater than the number 4.  Since it is, the
3910 message @samp{5 is greater than 4!} will be printed.
3912 @smallexample
3913 @group
3914 (if (> 5 4)                             ; @r{if-part}
3915     (message "5 is greater than 4!"))   ; @r{then-part}
3916 @end group
3917 @end smallexample
3919 @noindent
3920 (The function @code{>} tests whether its first argument is greater than
3921 its second argument and returns true if it is.)
3922 @findex > (greater than)
3924 Of course, in actual use, the test in an @code{if} expression will not
3925 be fixed for all time as it is by the expression @code{(> 5 4)}.
3926 Instead, at least one of the variables used in the test will be bound to
3927 a value that is not known ahead of time.  (If the value were known ahead
3928 of time, we would not need to run the test!)
3930 For example, the value may be bound to an argument of a function
3931 definition.  In the following function definition, the character of the
3932 animal is a value that is passed to the function.  If the value bound to
3933 @code{characteristic} is @code{fierce}, then the message, @samp{It's a
3934 tiger!} will be printed; otherwise, @code{nil} will be returned.
3936 @smallexample
3937 @group
3938 (defun type-of-animal (characteristic)
3939   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
3940 If the CHARACTERISTIC is the symbol `fierce',
3941 then warn of a tiger."
3942   (if (equal characteristic 'fierce)
3943       (message "It's a tiger!")))
3944 @end group
3945 @end smallexample
3947 @need 1500
3948 @noindent
3949 If you are reading this inside of GNU Emacs, you can evaluate the
3950 function definition in the usual way to install it in Emacs, and then you
3951 can evaluate the following two expressions to see the results:
3953 @smallexample
3954 @group
3955 (type-of-animal 'fierce)
3957 (type-of-animal 'zebra)
3959 @end group
3960 @end smallexample
3962 @c Following sentences rewritten to prevent overfull hbox.
3963 @noindent
3964 When you evaluate @code{(type-of-animal 'fierce)}, you will see the
3965 following message printed in the echo area: @code{"It's a tiger!"}; and
3966 when you evaluate @code{(type-of-animal 'zebra)} you will see @code{nil}
3967 printed in the echo area.
3969 @node type-of-animal in detail,  , if in more detail, if
3970 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3971 @subsection The @code{type-of-animal} Function in Detail
3973 Let's look at the @code{type-of-animal} function in detail.
3975 The function definition for @code{type-of-animal} was written by filling
3976 the slots of two templates, one for a function definition as a whole, and
3977 a second for an @code{if} expression.
3979 @need 1250
3980 The template for every function that is not interactive is:
3982 @smallexample
3983 @group
3984 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
3985   "@var{documentation}@dots{}"
3986   @var{body}@dots{})
3987 @end group
3988 @end smallexample
3990 @need 800
3991 The parts of the function that match this template look like this:
3993 @smallexample
3994 @group
3995 (defun type-of-animal (characteristic)
3996   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
3997 If the CHARACTERISTIC is the symbol `fierce',
3998 then warn of a tiger."
3999   @var{body: the} @code{if} @var{expression})
4000 @end group
4001 @end smallexample
4003 The name of function is @code{type-of-animal}; it is passed the value
4004 of one argument.  The argument list is followed by a multi-line
4005 documentation string.  The documentation string is included in the
4006 example because it is a good habit to write documentation string for
4007 every function definition.  The body of the function definition
4008 consists of the @code{if} expression.
4010 @need 800
4011 The template for an @code{if} expression looks like this:
4013 @smallexample
4014 @group
4015 (if @var{true-or-false-test}
4016     @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-true})
4017 @end group
4018 @end smallexample
4020 @need 1250
4021 In the @code{type-of-animal} function, the code for the @code{if}
4022 looks like this:
4024 @smallexample
4025 @group
4026 (if (equal characteristic 'fierce)
4027     (message "It's a tiger!")))
4028 @end group
4029 @end smallexample
4031 @need 800
4032 Here, the true-or-false-test is the expression:
4034 @smallexample
4035 (equal characteristic 'fierce)
4036 @end smallexample
4038 @noindent
4039 In Lisp, @code{equal} is a function that determines whether its first
4040 argument is equal to its second argument.  The second argument is the
4041 quoted symbol @code{'fierce} and the first argument is the value of the
4042 symbol @code{characteristic}---in other words, the argument passed to
4043 this function.
4045 In the first exercise of @code{type-of-animal}, the argument
4046 @code{fierce} is passed to @code{type-of-animal}.  Since @code{fierce}
4047 is equal to @code{fierce}, the expression, @code{(equal characteristic
4048 'fierce)}, returns a value of true.  When this happens, the @code{if}
4049 evaluates the second argument or then-part of the @code{if}:
4050 @code{(message "It's tiger!")}.
4052 On the other hand, in the second exercise of @code{type-of-animal}, the
4053 argument @code{zebra} is passed to @code{type-of-animal}.  @code{zebra}
4054 is not equal to @code{fierce}, so the then-part is not evaluated and
4055 @code{nil} is returned by the @code{if} expression.
4057 @node else, Truth & Falsehood, if, Writing Defuns
4058 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4059 @section If--then--else Expressions
4060 @cindex Else
4062 An @code{if} expression may have an optional third argument, called
4063 the @dfn{else-part}, for the case when the true-or-false-test returns
4064 false.  When this happens, the second argument or then-part of the
4065 overall @code{if} expression is @emph{not} evaluated, but the third or
4066 else-part @emph{is} evaluated.  You might think of this as the cloudy
4067 day alternative for the decision `if it is warm and sunny, then go to
4068 the beach, else read a book!''.
4070 The word ``else'' is not written in the Lisp code; the else-part of an
4071 @code{if} expression comes after the then-part.  In the written Lisp, the
4072 else-part is usually written to start on a line of its own and is
4073 indented less than the then-part:
4075 @smallexample
4076 @group
4077 (if @var{true-or-false-test}
4078     @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-true}
4079   @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-false})
4080 @end group
4081 @end smallexample
4083 For example, the following @code{if} expression prints the message @samp{4
4084 is not greater than 5!} when you evaluate it in the usual way:
4086 @smallexample
4087 @group
4088 (if (> 4 5)                             ; @r{if-part}
4089     (message "5 is greater than 4!")    ; @r{then-part}
4090   (message "4 is not greater than 5!")) ; @r{else-part}
4091 @end group
4092 @end smallexample
4094 @noindent
4095 Note that the different levels of indentation make it easy to
4096 distinguish the then-part from the else-part.  (GNU Emacs has several
4097 commands that automatically indent @code{if} expressions correctly.
4098 @xref{Typing Lists, , GNU Emacs Helps You Type Lists}.)
4100 We can extend the @code{type-of-animal} function to include an
4101 else-part by simply incorporating an additional part to the @code{if}
4102 expression.
4104 @need 1500
4105 You can see the consequences of doing this if you evaluate the following
4106 version of the @code{type-of-animal} function definition to install it
4107 and then evaluate the two subsequent expressions to pass different
4108 arguments to the function.
4110 @smallexample
4111 @group
4112 (defun type-of-animal (characteristic)  ; @r{Second version.}
4113   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
4114 If the CHARACTERISTIC is the symbol `fierce',
4115 then warn of a tiger;
4116 else say it's not fierce."
4117   (if (equal characteristic 'fierce)
4118       (message "It's a tiger!")
4119     (message "It's not fierce!")))
4120 @end group
4121 @end smallexample
4122 @sp 1
4124 @smallexample
4125 @group
4126 (type-of-animal 'fierce)
4128 (type-of-animal 'zebra)
4130 @end group
4131 @end smallexample
4133 @c Following sentence rewritten to prevent overfull hbox.
4134 @noindent
4135 When you evaluate @code{(type-of-animal 'fierce)}, you will see the
4136 following message printed in the echo area: @code{"It's a tiger!"}; but
4137 when you evaluate @code{(type-of-animal 'zebra)}, you will see
4138 @code{"It's not fierce!"}.
4140 (Of course, if the @var{characteristic} were @code{ferocious}, the
4141 message @code{"It's not fierce!"} would be printed; and it would be
4142 misleading!  When you write code, you need to take into account the
4143 possibility that some such argument will be tested by the @code{if} and
4144 write your program accordingly.)
4146 @node Truth & Falsehood, save-excursion, else, Writing Defuns
4147 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4148 @section Truth and Falsehood in Emacs Lisp
4149 @cindex Truth and falsehood in Emacs Lisp
4150 @cindex Falsehood and truth in Emacs Lisp
4151 @findex nil
4153 There is an important aspect to the truth test in an @code{if}
4154 expression.  So far, we have spoken of `true' and `false' as values of
4155 predicates as if they were new kinds of Emacs Lisp objects.  In fact,
4156 `false' is just our old friend @code{nil}.  Anything else---anything
4157 at all---is `true'.
4159 The expression that tests for truth is interpreted as @dfn{true}
4160 if the result of evaluating it is a value that is not @code{nil}.  In
4161 other words, the result of the test is considered true if the value
4162 returned is a number such as 47, a string such as @code{"hello"}, or a
4163 symbol (other than @code{nil}) such as @code{flowers}, or a list, or
4164 even a buffer!
4166 @menu
4167 * nil explained::               @code{nil} has two meanings.
4168 @end menu
4170 @node nil explained,  , Truth & Falsehood, Truth & Falsehood
4171 @ifnottex
4172 @unnumberedsubsec An explanation of @code{nil}
4173 @end ifnottex
4175 Before illustrating a test for truth, we need an explanation of @code{nil}.
4177 In Emacs Lisp, the symbol @code{nil} has two meanings.  First, it means the
4178 empty list.  Second, it means false and is the value returned when a
4179 true-or-false-test tests false.  @code{nil} can be written as an empty
4180 list, @code{()}, or as @code{nil}.  As far as the Lisp interpreter is
4181 concerned, @code{()} and @code{nil} are the same.  Humans, however, tend
4182 to use @code{nil} for false and @code{()} for the empty list.
4184 In Emacs Lisp, any value that is not @code{nil}---is not the empty
4185 list---is considered true.  This means that if an evaluation returns
4186 something that is not an empty list, an @code{if} expression will test
4187 true.  For example, if a number is put in the slot for the test, it
4188 will be evaluated and will return itself, since that is what numbers
4189 do when evaluated.  In this conditional, the @code{if} expression will
4190 test true.  The expression tests false only when @code{nil}, an empty
4191 list, is returned by evaluating the expression.
4193 You can see this by evaluating the two expressions in the following examples.
4195 In the first example, the number 4 is evaluated as the test in the
4196 @code{if} expression and returns itself; consequently, the then-part
4197 of the expression is evaluated and returned: @samp{true} appears in
4198 the echo area.  In the second example, the @code{nil} indicates false;
4199 consequently, the else-part of the expression is evaluated and
4200 returned: @samp{false} appears in the echo area.
4202 @smallexample
4203 @group
4204 (if 4
4205     'true
4206   'false)
4207 @end group
4209 @group
4210 (if nil
4211     'true
4212   'false)
4213 @end group
4214 @end smallexample
4216 @need 1250
4217 Incidentally, if some other useful value is not available for a test that
4218 returns true, then the Lisp interpreter will return the symbol @code{t}
4219 for true.  For example, the expression @code{(> 5 4)} returns @code{t}
4220 when evaluated, as you can see by evaluating it in the usual way:
4222 @smallexample
4223 (> 5 4)
4224 @end smallexample
4226 @need 1250
4227 @noindent
4228 On the other hand, this function returns @code{nil} if the test is false.
4230 @smallexample
4231 (> 4 5)
4232 @end smallexample
4234 @node save-excursion, Review, Truth & Falsehood, Writing Defuns
4235 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4236 @section @code{save-excursion}
4237 @findex save-excursion
4238 @cindex Region, what it is
4239 @cindex Preserving point, mark, and buffer
4240 @cindex Point, mark, buffer preservation
4241 @findex point
4242 @findex mark
4244 The @code{save-excursion} function is the fourth and final special form
4245 that we will discuss in this chapter.
4247 In Emacs Lisp programs used for editing, the @code{save-excursion}
4248 function is very common.  It saves the location of point and mark,
4249 executes the body of the function, and then restores point and mark to
4250 their previous positions if their locations were changed.  Its primary
4251 purpose is to keep the user from being surprised and disturbed by
4252 unexpected movement of point or mark.
4254 @menu
4255 * Point and mark::              A review of various locations.
4256 * Template for save-excursion::
4257 @end menu
4259 @node Point and mark, Template for save-excursion, save-excursion, save-excursion
4260 @ifnottex
4261 @unnumberedsubsec Point and Mark
4262 @end ifnottex
4264 Before discussing @code{save-excursion}, however, it may be useful
4265 first to review what point and mark are in GNU Emacs.  @dfn{Point} is
4266 the current location of the cursor.  Wherever the cursor
4267 is, that is point.  More precisely, on terminals where the cursor
4268 appears to be on top of a character, point is immediately before the
4269 character.  In Emacs Lisp, point is an integer.  The first character in
4270 a buffer is number one, the second is number two, and so on.  The
4271 function @code{point} returns the current position of the cursor as a
4272 number.  Each buffer has its own value for point.
4274 The @dfn{mark} is another position in the buffer; its value can be set
4275 with a command such as @kbd{C-@key{SPC}} (@code{set-mark-command}).  If
4276 a mark has been set, you can use the command @kbd{C-x C-x}
4277 (@code{exchange-point-and-mark}) to cause the cursor to jump to the mark
4278 and set the mark to be the previous position of point.  In addition, if
4279 you set another mark, the position of the previous mark is saved in the
4280 mark ring.  Many mark positions can be saved this way.  You can jump the
4281 cursor to a saved mark by typing @kbd{C-u C-@key{SPC}} one or more
4282 times.
4284 The part of the buffer between point and mark is called @dfn{the
4285 region}.  Numerous commands work on the region, including
4286 @code{center-region}, @code{count-lines-region}, @code{kill-region}, and
4287 @code{print-region}.
4289 The @code{save-excursion} special form saves the locations of point and
4290 mark and restores those positions after the code within the body of the
4291 special form is evaluated by the Lisp interpreter.  Thus, if point were
4292 in the beginning of a piece of text and some code moved point to the end
4293 of the buffer, the @code{save-excursion} would put point back to where
4294 it was before, after the expressions in the body of the function were
4295 evaluated.
4297 In Emacs, a function frequently moves point as part of its internal
4298 workings even though a user would not expect this.  For example,
4299 @code{count-lines-region} moves point.  To prevent the user from being
4300 bothered by jumps that are both unexpected and (from the user's point of
4301 view) unnecessary, @code{save-excursion} is often used to keep point and
4302 mark in the location expected by the user.  The use of
4303 @code{save-excursion} is good housekeeping.
4305 To make sure the house stays clean, @code{save-excursion} restores the
4306 values of point and mark even if something goes wrong in the code inside
4307 of it (or, to be more precise and to use the proper jargon, ``in case of
4308 abnormal exit'').  This feature is very helpful.
4310 In addition to recording the values of point and mark,
4311 @code{save-excursion} keeps track of the current buffer, and restores
4312 it, too.  This means you can write code that will change the buffer and
4313 have @code{save-excursion} switch you back to the original buffer.  This
4314 is how @code{save-excursion} is used in @code{append-to-buffer}.
4315 (@xref{append-to-buffer, , The Definition of @code{append-to-buffer}}.)
4317 @node Template for save-excursion,  , Point and mark, save-excursion
4318 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4319 @subsection Template for a @code{save-excursion} Expression
4321 @need 800
4322 The template for code using @code{save-excursion} is simple:
4324 @smallexample
4325 @group
4326 (save-excursion
4327   @var{body}@dots{})
4328 @end group
4329 @end smallexample
4331 @noindent
4332 The body of the function is one or more expressions that will be
4333 evaluated in sequence by the Lisp interpreter.  If there is more than
4334 one expression in the body, the value of the last one will be returned
4335 as the value of the @code{save-excursion} function.  The other
4336 expressions in the body are evaluated only for their side effects; and
4337 @code{save-excursion} itself is used only for its side effect (which
4338 is restoring the positions of point and mark).
4340 @need 1250
4341 In more detail, the template for a @code{save-excursion} expression
4342 looks like this:
4344 @smallexample
4345 @group
4346 (save-excursion
4347   @var{first-expression-in-body}
4348   @var{second-expression-in-body}
4349   @var{third-expression-in-body}
4350    @dots{}
4351   @var{last-expression-in-body})
4352 @end group
4353 @end smallexample
4355 @noindent
4356 An expression, of course, may be a symbol on its own or a list.
4358 In Emacs Lisp code, a @code{save-excursion} expression often occurs
4359 within the body of a @code{let} expression.  It looks like this:
4361 @smallexample
4362 @group
4363 (let @var{varlist}
4364   (save-excursion
4365     @var{body}@dots{}))
4366 @end group
4367 @end smallexample
4369 @node Review, defun Exercises, save-excursion, Writing Defuns
4370 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4371 @section Review
4373 In the last few chapters we have introduced a fair number of functions
4374 and special forms.  Here they are described in brief, along with a few
4375 similar functions that have not been mentioned yet.
4377 @table @code
4378 @item eval-last-sexp
4379 Evaluate the last symbolic expression before the current location of
4380 point.  The value is printed in the echo area unless the function is
4381 invoked with an argument; in that case, the output is printed in the
4382 current buffer.  This command is normally bound to @kbd{C-x C-e}.
4384 @item defun
4385 Define function.  This special form has up to five parts: the name,
4386 a template for the arguments that will be passed to the function,
4387 documentation, an optional interactive declaration, and the body of the
4388 definition.
4390 @need 1250
4391 For example:
4393 @smallexample
4394 @group
4395 (defun back-to-indentation ()
4396   "Move point to first visible character on line."
4397   (interactive)
4398   (beginning-of-line 1)
4399   (skip-chars-forward " \t"))
4400 @end group
4401 @end smallexample
4403 @item interactive
4404 Declare to the interpreter that the function can be used
4405 interactively.  This special form may be followed by a string with one
4406 or more parts that pass the information to the arguments of the
4407 function, in sequence.  These parts may also tell the interpreter to
4408 prompt for information.  Parts of the string are separated by
4409 newlines, @samp{\n}.
4411 Common code characters are:
4413 @table @code
4414 @item b
4415 The name of an existing buffer.
4417 @item f
4418 The name of an existing file.
4420 @item p
4421 The numeric prefix argument.  (Note that this `p' is lower case.)
4423 @item r
4424 Point and the mark, as two numeric arguments, smallest first.  This
4425 is the only code letter that specifies two successive arguments
4426 rather than one.
4427 @end table
4429 @xref{Interactive Codes, , Code Characters for @samp{interactive},
4430 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a complete list of
4431 code characters.
4433 @item let
4434 Declare that a list of variables is for use within the body of the
4435 @code{let} and give them an initial value, either @code{nil} or a
4436 specified value; then evaluate the rest of the expressions in the body
4437 of the @code{let} and return the value of the last one.  Inside the
4438 body of the @code{let}, the Lisp interpreter does not see the values of
4439 the variables of the same names that are bound outside of the
4440 @code{let}.
4442 @need 1250
4443 For example,
4445 @smallexample
4446 @group
4447 (let ((foo (buffer-name))
4448       (bar (buffer-size)))
4449   (message
4450    "This buffer is %s and has %d characters."
4451    foo bar))
4452 @end group
4453 @end smallexample
4455 @item save-excursion
4456 Record the values of point and mark and the current buffer before
4457 evaluating the body of this special form.  Restore the values of point
4458 and mark and buffer afterward.
4460 @need 1250
4461 For example,
4463 @smallexample
4464 @group
4465 (message "We are %d characters into this buffer."
4466          (- (point)
4467             (save-excursion
4468               (goto-char (point-min)) (point))))
4469 @end group
4470 @end smallexample
4472 @item if
4473 Evaluate the first argument to the function; if it is true, evaluate
4474 the second argument; else evaluate the third argument, if there is one.
4476 The @code{if} special form is called a @dfn{conditional}.  There are
4477 other conditionals in Emacs Lisp, but @code{if} is perhaps the most
4478 commonly used.
4480 @need 1250
4481 For example,
4483 @smallexample
4484 @group
4485 (if (string-equal
4486      (number-to-string 21)
4487      (substring (emacs-version) 10 12))
4488     (message "This is version 21 Emacs")
4489   (message "This is not version 21 Emacs"))
4490 @end group
4491 @end smallexample
4493 @item equal
4494 @itemx eq
4495 Test whether two objects are the same.  @code{equal} uses one meaning
4496 of the word `same' and @code{eq} uses another:  @code{equal} returns
4497 true if the two objects have a similar structure and contents, such as
4498 two copies of the same book.  On the other hand, @code{eq}, returns
4499 true if both arguments are actually the same object.
4500 @findex equal
4501 @findex eq
4503 @need 1250
4504 @item <
4505 @itemx >
4506 @itemx <=
4507 @itemx >=
4508 The @code{<} function tests whether its first argument is smaller than
4509 its second argument.  A corresponding function, @code{>}, tests whether
4510 the first argument is greater than the second.  Likewise, @code{<=}
4511 tests whether the first argument is less than or equal to the second and
4512 @code{>=} tests whether the first argument is greater than or equal to
4513 the second.  In all cases, both arguments must be numbers or markers
4514 (markers indicate positions in buffers).
4516 @item string<
4517 @itemx string-lessp
4518 @itemx string=
4519 @itemx string-equal
4520 The @code{string-lessp} function tests whether its first argument is
4521 smaller than the second argument.  A shorter, alternative name for the
4522 same function (a @code{defalias}) is @code{string<}.
4524 The arguments to @code{string-lessp} must be strings or symbols; the
4525 ordering is lexicographic, so case is significant.  The print names of
4526 symbols are used instead of the symbols themselves.
4528 @cindex @samp{empty string} defined
4529 An empty string, @samp{""}, a string with no characters in it, is
4530 smaller than any string of characters.
4532 @code{string-equal} provides the corresponding test for equality.  Its
4533 shorter, alternative name is @code{string=}.  There are no string test
4534 functions that correspond to @var{>}, @code{>=}, or @code{<=}.
4536 @item message
4537 Print a message in the echo area. The first argument is a string that
4538 can contain @samp{%s}, @samp{%d}, or @samp{%c} to print the value of
4539 arguments that follow the string.  The argument used by @samp{%s} must
4540 be a string or a symbol; the argument used by @samp{%d} must be a
4541 number.  The argument used by @samp{%c} must be an ascii code number;
4542 it will be printed as the character with that @sc{ascii} code.
4544 @item setq
4545 @itemx set
4546 The @code{setq} function sets the value of its first argument to the
4547 value of the second argument.  The first argument is automatically
4548 quoted by @code{setq}.  It does the same for succeeding pairs of
4549 arguments.  Another function, @code{set}, takes only two arguments and
4550 evaluates both of them before setting the value returned by its first
4551 argument to the value returned by its second argument.
4553 @item buffer-name
4554 Without an argument, return the name of the buffer, as a string.
4556 @itemx buffer-file-name
4557 Without an argument, return the name of the file the buffer is
4558 visiting.
4560 @item current-buffer
4561 Return the buffer in which Emacs is active; it may not be
4562 the buffer that is visible on the screen.
4564 @item other-buffer
4565 Return the most recently selected buffer (other than the buffer passed
4566 to @code{other-buffer} as an argument and other than the current
4567 buffer).
4569 @item switch-to-buffer
4570 Select a buffer for Emacs to be active in and display it in the current
4571 window so users can look at it.  Usually bound to @kbd{C-x b}.
4573 @item set-buffer
4574 Switch Emacs' attention to a buffer on which programs will run.  Don't
4575 alter what the window is showing.
4577 @item buffer-size
4578 Return the number of characters in the current buffer.
4580 @item point
4581 Return the value of the current position of the cursor, as an
4582 integer counting the number of characters from the beginning of the
4583 buffer.
4585 @item point-min
4586 Return the minimum permissible value of point in
4587 the current buffer.  This is 1, unless narrowing is in effect.
4589 @item point-max
4590 Return the value of the maximum permissible value of point in the
4591 current buffer.  This is the end of the buffer, unless narrowing is in
4592 effect.
4593 @end table
4595 @need 1500
4596 @node defun Exercises,  , Review, Writing Defuns
4597 @section Exercises
4599 @itemize @bullet
4600 @item
4601 Write a non-interactive function that doubles the value of its
4602 argument, a number.  Make that function interactive.
4604 @item
4605 Write a function that tests whether the current value of
4606 @code{fill-column} is greater than the argument passed to the function,
4607 and if so, prints an appropriate message.
4608 @end itemize
4610 @node Buffer Walk Through, More Complex, Writing Defuns, Top
4611 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4612 @chapter A Few Buffer--Related Functions
4614 In this chapter we study in detail several of the functions used in GNU
4615 Emacs.  This is called a ``walk-through''.  These functions are used as
4616 examples of Lisp code, but are not imaginary examples; with the
4617 exception of the first, simplified function definition, these functions
4618 show the actual code used in GNU Emacs.  You can learn a great deal from
4619 these definitions.  The functions described here are all related to
4620 buffers.  Later, we will study other functions.
4622 @menu
4623 * Finding More::                How to find more information.
4624 * simplified-beginning-of-buffer::  Shows @code{goto-char},
4625                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
4626 * mark-whole-buffer::           Almost the same as @code{beginning-of-buffer}.
4627 * append-to-buffer::            Uses @code{save-excursion} and
4628                                 @code{insert-buffer-substring}.
4629 * Buffer Related Review::       Review.
4630 * Buffer Exercises::
4631 @end menu
4633 @node Finding More, simplified-beginning-of-buffer, Buffer Walk Through, Buffer Walk Through
4634 @section Finding More Information
4636 @findex describe-function, @r{introduced}
4637 @cindex Find function documentation
4638 In this walk-through, I will describe each new function as we come to
4639 it, sometimes in detail and sometimes briefly.  If you are interested,
4640 you can get the full documentation of any Emacs Lisp function at any
4641 time by typing @kbd{C-h f} and then the name of the function (and then
4642 @key{RET}).  Similarly, you can get the full documentation for a
4643 variable by typing @kbd{C-h v} and then the name of the variable (and
4644 then @key{RET}).
4646 @cindex Find source of function
4647 In versions 20 and higher, when a function is written in Emacs Lisp,
4648 @code{describe-function} will also tell you the location of the
4649 function definition.  If you move point over the file name and press
4650 the @key{RET} key, which is this case means @code{help-follow} rather
4651 than `return' or `enter', Emacs will take you directly to the function
4652 definition.
4654 More generally, if you want to see a function in its original source
4655 file, you can use the @code{find-tags} function to jump to it.
4656 @code{find-tags} works with a wide variety of languages, not just
4657 Lisp, and C, and it works with non-programming text as well.  For
4658 example, @code{find-tags} will jump to the various nodes in the
4659 Texinfo source file of this document.
4661 The @code{find-tags} function depends on `tags tables' that record
4662 the locations of the functions, variables, and other items to which
4663 @code{find-tags} jumps.
4665 To use the @code{find-tags} command, type @kbd{M-.}  (i.e., type the
4666 @key{META} key and the period key at the same time, or else type the
4667 @key{ESC} key and then type the period key), and then, at the prompt,
4668 type in the name of the function whose source code you want to see,
4669 such as @code{mark-whole-buffer}, and then type @key{RET}.  Emacs will
4670 switch buffers and display the source code for the function on your
4671 screen.  To switch back to your current buffer, type @kbd{C-x b
4672 @key{RET}}.  (On some keyboards, the @key{META} key is labelled
4673 @key{ALT}.)
4675 @c !!! 21.0.100 tags table location in this paragraph
4676 @cindex TAGS table, specifying
4677 @findex find-tags
4678 Depending on how the initial default values of your copy of Emacs are
4679 set, you may also need to specify the location of your `tags table',
4680 which is a file called @file{TAGS}.  For example, if you are
4681 interested in Emacs sources, the tags table you will most likely want,
4682 if it has already been created for you, will be in a subdirectory of
4683 the @file{/usr/local/share/emacs/} directory; thus you would use the
4684 @code{M-x visit-tags-table} command and specify a pathname such as
4685 @file{/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/TAGS} or
4686 @file{/usr/local/src/emacs/lisp/TAGS}.  If the tags table has
4687 not already been created, you will have to create it yourself.
4689 @need 1250
4690 To create a @file{TAGS} file in a specific directory, switch to that
4691 directory in Emacs using @kbd{M-x cd} command, or list the directory
4692 with @kbd{C-x d} (@code{dired}).  Then run the compile command, with
4693 @w{@code{etags *.el}} as the command to execute
4695 @smallexample
4696 M-x compile RET etags *.el RET
4697 @end smallexample
4699 For more information, see @ref{etags, , Create Your Own @file{TAGS} File}.
4701 After you become more familiar with Emacs Lisp, you will find that you will
4702 frequently use @code{find-tags} to navigate your way around source code;
4703 and you will create your own @file{TAGS} tables.
4705 @cindex Library, as term for `file'
4706 Incidentally, the files that contain Lisp code are conventionally
4707 called @dfn{libraries}.  The metaphor is derived from that of a
4708 specialized library, such as a law library or an engineering library,
4709 rather than a general library.  Each library, or file, contains
4710 functions that relate to a particular topic or activity, such as
4711 @file{abbrev.el} for handling abbreviations and other typing
4712 shortcuts, and @file{help.el} for on-line help.  (Sometimes several
4713 libraries provide code for a single activity, as the various
4714 @file{rmail@dots{}} files provide code for reading electronic mail.)
4715 In @cite{The GNU Emacs Manual}, you will see sentences such as ``The
4716 @kbd{C-h p} command lets you search the standard Emacs Lisp libraries
4717 by topic keywords.''
4719 @node simplified-beginning-of-buffer, mark-whole-buffer, Finding More, Buffer Walk Through
4720 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4721 @section A Simplified @code{beginning-of-buffer} Definition
4722 @findex simplified-beginning-of-buffer
4724 The @code{beginning-of-buffer} command is a good function to start with
4725 since you are likely to be familiar with it and it is easy to
4726 understand.  Used as an interactive command, @code{beginning-of-buffer}
4727 moves the cursor to the beginning of the buffer, leaving the mark at the
4728 previous position.  It is generally bound to @kbd{M-<}.
4730 In this section, we will discuss a shortened version of the function
4731 that shows how it is most frequently used.  This shortened function
4732 works as written, but it does not contain the code for a complex option.
4733 In another section, we will describe the entire function.
4734 (@xref{beginning-of-buffer, , Complete Definition of
4735 @code{beginning-of-buffer}}.)
4737 Before looking at the code, let's consider what the function
4738 definition has to contain: it must include an expression that makes
4739 the function interactive so it can be called by typing @kbd{M-x
4740 beginning-of-buffer} or by typing a keychord such as @kbd{M-<}; it
4741 must include code to leave a mark at the original position in the
4742 buffer; and it must include code to move the cursor to the beginning
4743 of the buffer.
4745 @need 1250
4746 Here is the complete text of the shortened version of the function:
4748 @smallexample
4749 @group
4750 (defun simplified-beginning-of-buffer ()
4751   "Move point to the beginning of the buffer;
4752 leave mark at previous position."
4753   (interactive)
4754   (push-mark)
4755   (goto-char (point-min)))
4756 @end group
4757 @end smallexample
4759 Like all function definitions, this definition has five parts following
4760 the special form @code{defun}:
4762 @enumerate
4763 @item
4764 The name: in this example, @code{simplified-beginning-of-buffer}.
4766 @item
4767 A list of the arguments: in this example, an empty list, @code{()},
4769 @item
4770 The documentation string.
4772 @item
4773 The interactive expression.
4775 @item
4776 The body.
4777 @end enumerate
4779 @noindent
4780 In this function definition, the argument list is empty; this means that
4781 this function does not require any arguments.  (When we look at the
4782 definition for the complete function, we will see that it may be passed
4783 an optional argument.)
4785 The interactive expression tells Emacs that the function is intended to
4786 be used interactively.  In this example, @code{interactive} does not have
4787 an argument because @code{simplified-beginning-of-buffer} does not
4788 require one.
4790 @need 800
4791 The body of the function consists of the two lines:
4793 @smallexample
4794 @group
4795 (push-mark)
4796 (goto-char (point-min))
4797 @end group
4798 @end smallexample
4800 The first of these lines is the expression, @code{(push-mark)}.  When
4801 this expression is evaluated by the Lisp interpreter, it sets a mark at
4802 the current position of the cursor, wherever that may be.  The position
4803 of this mark is saved in the mark ring.
4805 The next line is @code{(goto-char (point-min))}.  This expression
4806 jumps the cursor to the minimum point in the buffer, that is, to the
4807 beginning of the buffer (or to the beginning of the accessible portion
4808 of the buffer if it is narrowed.  @xref{Narrowing & Widening, ,
4809 Narrowing and Widening}.)
4811 The @code{push-mark} command sets a mark at the place where the cursor
4812 was located before it was moved to the beginning of the buffer by the
4813 @code{(goto-char (point-min))} expression.  Consequently, you can, if
4814 you wish, go back to where you were originally by typing @kbd{C-x C-x}.
4816 That is all there is to the function definition!
4818 @findex describe-function
4819 When you are reading code such as this and come upon an unfamiliar
4820 function, such as @code{goto-char}, you can find out what it does by
4821 using the @code{describe-function} command.  To use this command, type
4822 @kbd{C-h f} and then type in the name of the function and press
4823 @key{RET}.  The @code{describe-function} command will print the
4824 function's documentation string in a @file{*Help*} window.  For
4825 example, the documentation for @code{goto-char} is:
4827 @smallexample
4828 @group
4829 One arg, a number.  Set point to that number.
4830 Beginning of buffer is position (point-min),
4831 end is (point-max).
4832 @end group
4833 @end smallexample
4835 @noindent
4836 (The prompt for @code{describe-function} will offer you the symbol
4837 under or preceding the cursor, so you can save typing by positioning
4838 the cursor right over or after the function and then typing @kbd{C-h f
4839 @key{RET}}.)
4841 The @code{end-of-buffer} function definition is written in the same way as
4842 the @code{beginning-of-buffer} definition except that the body of the
4843 function contains the expression @code{(goto-char (point-max))} in place
4844 of @code{(goto-char (point-min))}.
4846 @node mark-whole-buffer, append-to-buffer, simplified-beginning-of-buffer, Buffer Walk Through
4847 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4848 @section The Definition of @code{mark-whole-buffer}
4849 @findex mark-whole-buffer
4851 The @code{mark-whole-buffer} function is no harder to understand than the
4852 @code{simplified-beginning-of-buffer} function.  In this case, however,
4853 we will look at the complete function, not a shortened version.
4855 The @code{mark-whole-buffer} function is not as commonly used as the
4856 @code{beginning-of-buffer} function, but is useful nonetheless: it
4857 marks a whole buffer as a region by putting point at the beginning and
4858 a mark at the end of the buffer.  It is generally bound to @kbd{C-x
4862 @menu
4863 * mark-whole-buffer overview::
4864 * Body of mark-whole-buffer::   Only three lines of code.
4865 @end menu
4868 @node mark-whole-buffer overview, Body of mark-whole-buffer, mark-whole-buffer, mark-whole-buffer
4869 @ifnottex
4870 @unnumberedsubsec An overview of @code{mark-whole-buffer}
4871 @end ifnottex
4873 @need 1250
4874 In GNU Emacs 20, the code for the complete function looks like this:
4876 @smallexample
4877 @group
4878 (defun mark-whole-buffer ()
4879   "Put point at beginning and mark at end of buffer."
4880   (interactive)
4881   (push-mark (point))
4882   (push-mark (point-max))
4883   (goto-char (point-min)))
4884 @end group
4885 @end smallexample
4887 @need 1250
4888 Like all other functions, the @code{mark-whole-buffer} function fits
4889 into the template for a function definition.  The template looks like
4890 this:
4892 @smallexample
4893 @group
4894 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
4895   "@var{documentation}@dots{}"
4896   (@var{interactive-expression}@dots{})
4897   @var{body}@dots{})
4898 @end group
4899 @end smallexample
4901 Here is how the function works: the name of the function is
4902 @code{mark-whole-buffer}; it is followed by an empty argument list,
4903 @samp{()}, which means that the function does not require arguments.
4904 The documentation comes next.
4906 The next line is an @code{(interactive)} expression that tells Emacs
4907 that the function will be used interactively.  These details are similar
4908 to the @code{simplified-beginning-of-buffer} function described in the
4909 previous section.
4911 @node Body of mark-whole-buffer,  , mark-whole-buffer overview, mark-whole-buffer
4912 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4913 @subsection Body of @code{mark-whole-buffer}
4915 The body of the @code{mark-whole-buffer} function consists of three
4916 lines of code:
4918 @smallexample
4919 @group
4920 (push-mark (point))
4921 (push-mark (point-max))
4922 (goto-char (point-min))
4923 @end group
4924 @end smallexample
4926 The first of these lines is the expression, @code{(push-mark (point))}.
4928 This line does exactly the same job as the first line of the body of
4929 the @code{simplified-beginning-of-buffer} function, which is written
4930 @code{(push-mark)}.  In both cases, the Lisp interpreter sets a mark
4931 at the current position of the cursor.
4933 I don't know why the expression in @code{mark-whole-buffer} is written
4934 @code{(push-mark (point))} and the expression in
4935 @code{beginning-of-buffer} is written @code{(push-mark)}.  Perhaps
4936 whoever wrote the code did not know that the arguments for
4937 @code{push-mark} are optional and that if @code{push-mark} is not
4938 passed an argument, the function automatically sets mark at the
4939 location of point by default.  Or perhaps the expression was written
4940 so as to parallel the structure of the next line.  In any case, the
4941 line causes Emacs to determine the position of point and set a mark
4942 there.
4944 The next line of @code{mark-whole-buffer} is @code{(push-mark (point-max)}.
4945 This expression sets a mark at the point in the buffer
4946 that has the highest number.  This will be the end of the buffer (or,
4947 if the buffer is narrowed, the end of the accessible portion of the
4948 buffer.  @xref{Narrowing & Widening, , Narrowing and Widening}, for
4949 more about narrowing.)  After this mark has been set, the previous
4950 mark, the one set at point, is no longer set, but Emacs remembers its
4951 position, just as all other recent marks are always remembered.  This
4952 means that you can, if you wish, go back to that position by typing
4953 @kbd{C-u C-@key{SPC}} twice.
4955 (In GNU Emacs 21, the @code{(push-mark (point-max)} is slightly more
4956 complicated than shown here.  The line reads
4958 @smallexample
4959 (push-mark (point-max) nil t)
4960 @end smallexample
4962 @noindent
4963 (The expression works nearly the same as before.  It sets a mark at
4964 the highest numbered place in the buffer that it can.  However, in
4965 this version, @code{push-mark} has two additional arguments.  The
4966 second argument to @code{push-mark} is @code{nil}.  This tells the
4967 function it @emph{should} display a message that says `Mark set' when
4968 it pushes the mark.  The third argument is @code{t}.  This tells
4969 @code{push-mark} to activate the mark when Transient Mark mode is
4970 turned on.  Transient Mark mode highlights the currently active
4971 region.  It is usually turned off.)
4973 Finally, the last line of the function is @code{(goto-char
4974 (point-min)))}.  This is written exactly the same way as it is written
4975 in @code{beginning-of-buffer}.  The expression moves the cursor to
4976 the minimum point in the buffer, that is, to the beginning of the buffer
4977 (or to the beginning of the accessible portion of the buffer).  As a
4978 result of this, point is placed at the beginning of the buffer and mark
4979 is set at the end of the buffer.  The whole buffer is, therefore, the
4980 region.
4982 @node append-to-buffer, Buffer Related Review, mark-whole-buffer, Buffer Walk Through
4983 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4984 @section The Definition of @code{append-to-buffer}
4985 @findex append-to-buffer
4987 The @code{append-to-buffer} command is very nearly as simple as the
4988 @code{mark-whole-buffer} command.  What it does is copy the region (that
4989 is, the part of the buffer between point and mark) from the current
4990 buffer to a specified buffer.
4992 @menu
4993 * append-to-buffer overview::
4994 * append interactive::          A two part interactive expression.
4995 * append-to-buffer body::       Incorporates a @code{let} expression.
4996 * append save-excursion::       How the @code{save-excursion} works.
4997 @end menu
4999 @node append-to-buffer overview, append interactive, append-to-buffer, append-to-buffer
5000 @ifnottex
5001 @unnumberedsubsec An Overview of @code{append-to-buffer}
5002 @end ifnottex
5004 @findex insert-buffer-substring
5005 The @code{append-to-buffer} command uses the
5006 @code{insert-buffer-substring} function to copy the region.
5007 @code{insert-buffer-substring} is described by its name: it takes a
5008 string of characters from part of a buffer, a ``substring'', and
5009 inserts them into another buffer.  Most of @code{append-to-buffer} is
5010 concerned with setting up the conditions for
5011 @code{insert-buffer-substring} to work: the code must specify both the
5012 buffer to which the text will go and the region that will be copied.
5013 Here is the complete text of the function:
5015 @smallexample
5016 @group
5017 (defun append-to-buffer (buffer start end)
5018   "Append to specified buffer the text of the region.
5019 It is inserted into that buffer before its point.
5020 @end group
5022 @group
5023 When calling from a program, give three arguments:
5024 a buffer or the name of one, and two character numbers
5025 specifying the portion of the current buffer to be copied."
5026   (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
5027   (let ((oldbuf (current-buffer)))
5028     (save-excursion
5029       (set-buffer (get-buffer-create buffer))
5030       (insert-buffer-substring oldbuf start end))))
5031 @end group
5032 @end smallexample
5034 The function can be understood by looking at it as a series of
5035 filled-in templates.
5037 The outermost template is for the function definition.  In this
5038 function, it looks like this (with several slots filled in):
5040 @smallexample
5041 @group
5042 (defun append-to-buffer (buffer start end)
5043   "@var{documentation}@dots{}"
5044   (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
5045   @var{body}@dots{})
5046 @end group
5047 @end smallexample
5049 The first line of the function includes its name and three arguments.
5050 The arguments are the @code{buffer} to which the text will be copied, and
5051 the @code{start} and @code{end} of the region in the current buffer that
5052 will be copied.
5054 The next part of the function is the documentation, which is clear and
5055 complete.
5057 @node append interactive, append-to-buffer body, append-to-buffer overview, append-to-buffer
5058 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5059 @subsection The @code{append-to-buffer} Interactive Expression
5061 Since the @code{append-to-buffer} function will be used interactively,
5062 the function must have an @code{interactive} expression.  (For a
5063 review of @code{interactive}, see @ref{Interactive, , Making a
5064 Function Interactive}.)  The expression reads as follows:
5066 @smallexample
5067 (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
5068 @end smallexample
5070 @noindent
5071 This expression has an argument inside of quotation marks and that
5072 argument has two parts, separated by @samp{\n}.
5074 The first part is @samp{BAppend to buffer:@: }.  Here, the @samp{B}
5075 tells Emacs to ask for the name of the buffer that will be passed to the
5076 function.  Emacs will ask for the name by prompting the user in the
5077 minibuffer, using the string following the @samp{B}, which is the string
5078 @samp{Append to buffer:@: }.  Emacs then binds the variable @code{buffer}
5079 in the function's argument list to the specified buffer.
5081 The newline, @samp{\n}, separates the first part of the argument from
5082 the second part.  It is followed by an @samp{r} that tells Emacs to bind
5083 the two arguments that follow the symbol @code{buffer} in the function's
5084 argument list (that is, @code{start} and @code{end}) to the values of
5085 point and mark.
5087 @node append-to-buffer body, append save-excursion, append interactive, append-to-buffer
5088 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5089 @subsection The Body of @code{append-to-buffer}
5091 The body of the @code{append-to-buffer} function begins with @code{let}.
5093 As we have seen before (@pxref{let, , @code{let}}), the purpose of a
5094 @code{let} expression is to create and give initial values to one or
5095 more variables that will only be used within the body of the
5096 @code{let}.  This means that such a variable will not be confused with
5097 any variable of the same name outside the @code{let} expression.
5099 We can see how the @code{let} expression fits into the function as a
5100 whole by showing a template for @code{append-to-buffer} with the
5101 @code{let} expression in outline:
5103 @smallexample
5104 @group
5105 (defun append-to-buffer (buffer start end)
5106   "@var{documentation}@dots{}"
5107   (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
5108   (let ((@var{variable} @var{value}))
5109         @var{body}@dots{})
5110 @end group
5111 @end smallexample
5113 The @code{let} expression has three elements:
5115 @enumerate
5116 @item
5117 The symbol @code{let};
5119 @item
5120 A varlist containing, in this case, a single two-element list,
5121 @code{(@var{variable} @var{value})};
5123 @item
5124 The body of the @code{let} expression.
5125 @end enumerate
5127 @need 800
5128 In the @code{append-to-buffer} function, the varlist looks like this:
5130 @smallexample
5131 (oldbuf (current-buffer))
5132 @end smallexample
5134 @noindent
5135 In this part of the @code{let} expression, the one variable,
5136 @code{oldbuf}, is bound to the value returned by the
5137 @code{(current-buffer)} expression.  The variable, @code{oldbuf}, is
5138 used to keep track of the buffer in which you are working and from
5139 which you will copy.
5141 The element or elements of a varlist are surrounded by a set of
5142 parentheses so the Lisp interpreter can distinguish the varlist from
5143 the body of the @code{let}.  As a consequence, the two-element list
5144 within the varlist is surrounded by a circumscribing set of parentheses.
5145 The line looks like this:
5147 @smallexample
5148 @group
5149 (let ((oldbuf (current-buffer)))
5150   @dots{} )
5151 @end group
5152 @end smallexample
5154 @noindent
5155 The two parentheses before @code{oldbuf} might surprise you if you did
5156 not realize that the first parenthesis before @code{oldbuf} marks the
5157 boundary of the varlist and the second parenthesis marks the beginning
5158 of the two-element list, @code{(oldbuf (current-buffer))}.
5160 @node append save-excursion,  , append-to-buffer body, append-to-buffer
5161 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5162 @subsection @code{save-excursion} in @code{append-to-buffer}
5164 The body of the @code{let} expression in @code{append-to-buffer}
5165 consists of a @code{save-excursion} expression.
5167 The @code{save-excursion} function saves the locations of point and
5168 mark, and restores them to those positions after the expressions in the
5169 body of the @code{save-excursion} complete execution.  In addition,
5170 @code{save-excursion} keeps track of the original buffer, and
5171 restores it.  This is how @code{save-excursion} is used in
5172 @code{append-to-buffer}.
5174 @need 1500
5175 @cindex Indentation for formatting
5176 @cindex Formatting convention
5177 Incidentally, it is worth noting here that a Lisp function is normally
5178 formatted so that everything that is enclosed in a multi-line spread is
5179 indented more to the right than the first symbol.  In this function
5180 definition, the @code{let} is indented more than the @code{defun}, and
5181 the @code{save-excursion} is indented more than the @code{let}, like
5182 this:
5184 @smallexample
5185 @group
5186 (defun @dots{}
5187   @dots{}
5188   @dots{}
5189   (let@dots{}
5190     (save-excursion
5191       @dots{}
5192 @end group
5193 @end smallexample
5195 @need 1500
5196 @noindent
5197 This formatting convention makes it easy to see that the two lines in
5198 the body of the @code{save-excursion} are enclosed by the parentheses
5199 associated with @code{save-excursion}, just as the
5200 @code{save-excursion} itself is enclosed by the parentheses associated
5201 with the @code{let}:
5203 @smallexample
5204 @group
5205 (let ((oldbuf (current-buffer)))
5206   (save-excursion
5207     (set-buffer (get-buffer-create buffer))
5208     (insert-buffer-substring oldbuf start end))))
5209 @end group
5210 @end smallexample
5212 @need 1200
5213 The use of the @code{save-excursion} function can be viewed as a process
5214 of filling in the slots of a template:
5216 @smallexample
5217 @group
5218 (save-excursion
5219   @var{first-expression-in-body}
5220   @var{second-expression-in-body}
5221    @dots{}
5222   @var{last-expression-in-body})
5223 @end group
5224 @end smallexample
5226 @need 1200
5227 @noindent
5228 In this function, the body of the @code{save-excursion} contains only
5229 two expressions.  The body looks like this:
5231 @smallexample
5232 @group
5233 (set-buffer (get-buffer-create buffer))
5234 (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5235 @end group
5236 @end smallexample
5238 When the @code{append-to-buffer} function is evaluated, the two
5239 expressions in the body of the @code{save-excursion} are evaluated in
5240 sequence.  The value of the last expression is returned as the value of
5241 the @code{save-excursion} function; the other expression is evaluated
5242 only for its side effects.
5244 The first line in the body of the @code{save-excursion} uses the
5245 @code{set-buffer} function to change the current buffer to the one
5246 specified in the first argument to @code{append-to-buffer}.  (Changing
5247 the buffer is the side effect; as we have said before, in Lisp, a side
5248 effect is often the primary thing we want.)  The second line does the
5249 primary work of the function.
5251 The @code{set-buffer} function changes Emacs' attention to the buffer to
5252 which the text will be copied and from which @code{save-excursion} will
5253 return.
5255 @need 800
5256 The line looks like this:
5258 @smallexample
5259 (set-buffer (get-buffer-create buffer))
5260 @end smallexample
5262 The innermost expression of this list is @code{(get-buffer-create
5263 buffer)}.  This expression uses the @code{get-buffer-create} function,
5264 which either gets the named buffer, or if it does not exist, creates one
5265 with the given name.  This means you can use @code{append-to-buffer} to
5266 put text into a buffer that did not previously exist.
5268 @code{get-buffer-create} also keeps @code{set-buffer} from getting an
5269 unnecessary error: @code{set-buffer} needs a buffer to go to; if you
5270 were to specify a buffer that does not exist, Emacs would baulk.
5271 Since @code{get-buffer-create} will create a buffer if none exists,
5272 @code{set-buffer} is always provided with a buffer.
5274 @need 1250
5275 The last line of @code{append-to-buffer} does the work of appending
5276 the text:
5278 @smallexample
5279 (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5280 @end smallexample
5282 @noindent
5283 The @code{insert-buffer-substring} function copies a string @emph{from}
5284 the buffer specified as its first argument and inserts the string into
5285 the present buffer.  In this case, the argument to
5286 @code{insert-buffer-substring} is the value of the variable created and
5287 bound by the @code{let}, namely the value of @code{oldbuf}, which was
5288 the current buffer when you gave the @code{append-to-buffer} command.
5290 After @code{insert-buffer-substring} has done its work,
5291 @code{save-excursion} will restore the action to the original buffer and
5292 @code{append-to-buffer} will have done its job.
5294 @need 800
5295 Written in skeletal form, the workings of the body look like this:
5297 @smallexample
5298 @group
5299 (let (@var{bind-}@code{oldbuf}@var{-to-value-of-}@code{current-buffer})
5300   (save-excursion                       ; @r{Keep track of buffer.}
5301     @var{change-buffer}
5302     @var{insert-substring-from-}@code{oldbuf}@var{-into-buffer})
5304   @var{change-back-to-original-buffer-when-finished}
5305 @var{let-the-local-meaning-of-}@code{oldbuf}@var{-disappear-when-finished}
5307 @end group
5308 @end smallexample
5310 In summary, @code{append-to-buffer} works as follows: it saves the value
5311 of the current buffer in the variable called @code{oldbuf}.  It gets the
5312 new buffer, creating one if need be, and switches Emacs to it.  Using
5313 the value of @code{oldbuf}, it inserts the region of text from the old
5314 buffer into the new buffer; and then using @code{save-excursion}, it
5315 brings you back to your original buffer.
5317 In looking at @code{append-to-buffer}, you have explored a fairly
5318 complex function.  It shows how to use @code{let} and
5319 @code{save-excursion}, and how to change to and come back from another
5320 buffer.  Many function definitions use @code{let},
5321 @code{save-excursion}, and @code{set-buffer} this way.
5323 @node Buffer Related Review, Buffer Exercises, append-to-buffer, Buffer Walk Through
5324 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5325 @section Review
5327 Here is a brief summary of the various functions discussed in this chapter.
5329 @table @code
5330 @item describe-function
5331 @itemx describe-variable
5332 Print the documentation for a function or variable.
5333 Conventionally bound to @kbd{C-h f} and @kbd{C-h v}.
5335 @item find-tag
5336 Find the file containing the source for a function or variable and
5337 switch buffers to it, positioning point at the beginning of the item.
5338 Conventionally bound to @kbd{M-.} (that's a period following the
5339 @key{META} key).
5341 @item save-excursion
5342 Save the location of point and mark and restore their values after the
5343 arguments to @code{save-excursion} have been evaluated.  Also, remember
5344 the current buffer and return to it.
5346 @item push-mark
5347 Set mark at a location and record the value of the previous mark on the
5348 mark ring.  The mark is a location in the buffer that will keep its
5349 relative position even if text is added to or removed from the buffer.
5351 @item goto-char
5352 Set point to the location specified by the value of the argument, which
5353 can be a number, a marker,  or an expression that returns the number of
5354 a position, such as @code{(point-min)}.
5356 @item insert-buffer-substring
5357 Copy a region of text from a buffer that is passed to the function as
5358 an argument and insert the region into the current buffer.
5360 @item mark-whole-buffer
5361 Mark the whole buffer as a region.  Normally bound to @kbd{C-x h}.
5363 @item set-buffer
5364 Switch the attention of Emacs to another buffer, but do not change the
5365 window being displayed.  Used when the program rather than a human is
5366 to work on a different buffer.
5368 @item get-buffer-create
5369 @itemx get-buffer
5370 Find a named buffer or create one if a buffer of that name does not
5371 exist.  The @code{get-buffer} function returns @code{nil} if the named
5372 buffer does not exist.
5373 @end table
5375 @need 1500
5376 @node Buffer Exercises,  , Buffer Related Review, Buffer Walk Through
5377 @section Exercises
5379 @itemize @bullet
5380 @item
5381 Write your own @code{simplified-end-of-buffer} function definition;
5382 then test it to see whether it works.
5384 @item
5385 Use @code{if} and @code{get-buffer} to write a function that prints a
5386 message telling you whether a buffer exists.
5388 @item
5389 Using @code{find-tag}, find the source for the @code{copy-to-buffer}
5390 function.
5391 @end itemize
5393 @node More Complex, Narrowing & Widening, Buffer Walk Through, Top
5394 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5395 @chapter A Few More Complex Functions
5397 In this chapter, we build on what we have learned in previous chapters
5398 by looking at more complex functions.  The @code{copy-to-buffer}
5399 function illustrates use of two @code{save-excursion} expressions in
5400 one definition, while the @code{insert-buffer} function illustrates
5401 use of an asterisk in an @code{interactive} expression, use of
5402 @code{or}, and the important distinction between a name and the object
5403 to which the name refers.
5405 @menu
5406 * copy-to-buffer::              With @code{set-buffer}, @code{get-buffer-create}.
5407 * insert-buffer::               Read-only, and with @code{or}.
5408 * beginning-of-buffer::         Shows @code{goto-char},
5409                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
5410 * Second Buffer Related Review::
5411 * optional Exercise::
5412 @end menu
5414 @node copy-to-buffer, insert-buffer, More Complex, More Complex
5415 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5416 @section The Definition of @code{copy-to-buffer}
5417 @findex copy-to-buffer
5419 After understanding how @code{append-to-buffer} works, it is easy to
5420 understand @code{copy-to-buffer}.  This function copies text into a
5421 buffer, but instead of adding to the second buffer, it replaces the
5422 previous text in the second buffer.  The code for the
5423 @code{copy-to-buffer} function is almost the same as the code for
5424 @code{append-to-buffer}, except that @code{erase-buffer} and a second
5425 @code{save-excursion} are used.  (@xref{append-to-buffer, , The
5426 Definition of @code{append-to-buffer}}, for the description of
5427 @code{append-to-buffer}.)
5429 @need 800
5430 The body of @code{copy-to-buffer} looks like this
5432 @smallexample
5433 @group
5434 @dots{}
5435 (interactive "BCopy to buffer:@: \nr")
5436   (let ((oldbuf (current-buffer)))
5437     (save-excursion
5438       (set-buffer (get-buffer-create buffer))
5439       (erase-buffer)
5440       (save-excursion
5441         (insert-buffer-substring oldbuf start end)))))
5442 @end group
5443 @end smallexample
5445 This code is similar to the code in @code{append-to-buffer}: it is
5446 only after changing to the buffer to which the text will be copied
5447 that the definition for this function diverges from the definition for
5448 @code{append-to-buffer}: the @code{copy-to-buffer} function erases the
5449 buffer's former contents.  (This is what is meant by `replacement'; to
5450 replace text, Emacs erases the previous text and then inserts new
5451 text.)  After erasing the previous contents of the buffer,
5452 @code{save-excursion} is used for a second time and the new text is
5453 inserted.
5455 Why is @code{save-excursion} used twice?  Consider again what the
5456 function does.
5458 @need 1250
5459 In outline, the body of @code{copy-to-buffer} looks like this:
5461 @smallexample
5462 @group
5463 (let (@var{bind-}@code{oldbuf}@var{-to-value-of-}@code{current-buffer})
5464   (save-excursion         ; @r{First use of @code{save-excursion}.}
5465     @var{change-buffer}
5466       (erase-buffer)
5467       (save-excursion     ; @r{Second use of @code{save-excursion}.}
5468         @var{insert-substring-from-}@code{oldbuf}@var{-into-buffer})))
5469 @end group
5470 @end smallexample
5472 The first use of @code{save-excursion} returns Emacs to the buffer from
5473 which the text is being copied.  That is clear, and is just like its use
5474 in @code{append-to-buffer}.  Why the second use?  The reason is that
5475 @code{insert-buffer-substring} always leaves point at the @emph{end} of
5476 the region being inserted.  The second @code{save-excursion} causes
5477 Emacs to leave point at the beginning of the text being inserted.  In
5478 most circumstances, users prefer to find point at the beginning of
5479 inserted text.  (Of course, the @code{copy-to-buffer} function returns
5480 the user to the original buffer when done---but if the user @emph{then}
5481 switches to the copied-to buffer, point will go to the beginning of the
5482 text.  Thus, this use of a second @code{save-excursion} is a little
5483 nicety.)
5485 @node insert-buffer, beginning-of-buffer, copy-to-buffer, More Complex
5486 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5487 @section The Definition of @code{insert-buffer}
5488 @findex insert-buffer
5490 @code{insert-buffer} is yet another buffer-related function.  This
5491 command copies another buffer @emph{into} the current buffer.  It is the
5492 reverse of @code{append-to-buffer} or @code{copy-to-buffer}, since they
5493 copy a region of text @emph{from} the current buffer to another buffer.
5495 In addition, this code illustrates the use of @code{interactive} with a
5496 buffer that might be @dfn{read-only} and the important distinction
5497 between the name of an object and the object actually referred to.
5499 @menu
5500 * insert-buffer code::
5501 * insert-buffer interactive::   When you can read, but not write.
5502 * insert-buffer body::          The body has an @code{or} and a @code{let}.
5503 * if & or::                     Using an @code{if} instead of an @code{or}.
5504 * Insert or::                   How the @code{or} expression works.
5505 * Insert let::                  Two @code{save-excursion} expressions.
5506 @end menu
5508 @node insert-buffer code, insert-buffer interactive, insert-buffer, insert-buffer
5509 @ifnottex
5510 @unnumberedsubsec The Code for @code{insert-buffer}
5511 @end ifnottex
5513 @need 800
5514 Here is the code:
5516 @smallexample
5517 @group
5518 (defun insert-buffer (buffer)
5519   "Insert after point the contents of BUFFER.
5520 Puts mark after the inserted text.
5521 BUFFER may be a buffer or a buffer name."
5522   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5523 @end group
5524 @group
5525   (or (bufferp buffer)
5526       (setq buffer (get-buffer buffer)))
5527   (let (start end newmark)
5528     (save-excursion
5529       (save-excursion
5530         (set-buffer buffer)
5531         (setq start (point-min) end (point-max)))
5532 @end group
5533 @group
5534       (insert-buffer-substring buffer start end)
5535       (setq newmark (point)))
5536     (push-mark newmark)))
5537 @end group
5538 @end smallexample
5540 @need 1200
5541 As with other function definitions, you can use a template to see an
5542 outline of the function:
5544 @smallexample
5545 @group
5546 (defun insert-buffer (buffer)
5547   "@var{documentation}@dots{}"
5548   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5549   @var{body}@dots{})
5550 @end group
5551 @end smallexample
5553 @node insert-buffer interactive, insert-buffer body, insert-buffer code, insert-buffer
5554 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5555 @subsection The Interactive Expression in @code{insert-buffer}
5556 @findex interactive, @r{example use of}
5558 In @code{insert-buffer}, the argument to the @code{interactive}
5559 declaration has two parts, an asterisk, @samp{*}, and @samp{bInsert
5560 buffer:@: }.
5562 @menu
5563 * Read-only buffer::            When a buffer cannot be modified.
5564 * b for interactive::           An existing buffer or else its name.
5565 @end menu
5567 @node Read-only buffer, b for interactive, insert-buffer interactive, insert-buffer interactive
5568 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5569 @unnumberedsubsubsec A Read-only Buffer
5570 @cindex Read-only buffer
5571 @cindex Asterisk for read-only buffer
5572 @findex * @r{for read-only buffer}
5574 The asterisk is for the situation when the current buffer is a
5575 read-only buffer---a buffer that cannot be modified.  If
5576 @code{insert-buffer} is called when the current buffer is read-only, a
5577 message to this effect is printed in the echo area and the terminal
5578 may beep or blink at you; you will not be permitted to insert anything
5579 into current buffer.  The asterisk does not need to be followed by a
5580 newline to separate it from the next argument.
5582 @node b for interactive,  , Read-only buffer, insert-buffer interactive
5583 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5584 @unnumberedsubsubsec @samp{b} in an Interactive Expression
5586 The next argument in the interactive expression starts with a lower
5587 case @samp{b}.  (This is different from the code for
5588 @code{append-to-buffer}, which uses an upper-case @samp{B}.
5589 @xref{append-to-buffer, , The Definition of @code{append-to-buffer}}.)
5590 The lower-case @samp{b} tells the Lisp interpreter that the argument
5591 for @code{insert-buffer} should be an existing buffer or else its
5592 name.  (The upper-case @samp{B} option provides for the possibility
5593 that the buffer does not exist.)  Emacs will prompt you for the name
5594 of the buffer, offering you a default buffer, with name completion
5595 enabled.  If the buffer does not exist, you receive a message that
5596 says ``No match''; your terminal may beep at you as well.
5598 @node insert-buffer body, if & or, insert-buffer interactive, insert-buffer
5599 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5600 @subsection The Body of the @code{insert-buffer} Function
5602 The body of the @code{insert-buffer} function has two major parts: an
5603 @code{or} expression and a @code{let} expression.  The purpose of the
5604 @code{or} expression is to ensure that the argument @code{buffer} is
5605 bound to a buffer and not just the name of a buffer.  The body of the
5606 @code{let} expression contains the code which copies the other buffer
5607 into the current buffer.
5609 @need 1250
5610 In outline, the two expressions fit into the @code{insert-buffer}
5611 function like this:
5613 @smallexample
5614 @group
5615 (defun insert-buffer (buffer)
5616   "@var{documentation}@dots{}"
5617   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5618   (or @dots{}
5619       @dots{}
5620 @end group
5621 @group
5622   (let (@var{varlist})
5623       @var{body-of-}@code{let}@dots{} )
5624 @end group
5625 @end smallexample
5627 To understand how the @code{or} expression ensures that the argument
5628 @code{buffer} is bound to a buffer and not to the name of a buffer, it
5629 is first necessary to understand the @code{or} function.
5631 Before doing this, let me rewrite this part of the function using
5632 @code{if} so that you can see what is done in a manner that will be familiar.
5634 @node if & or, Insert or, insert-buffer body, insert-buffer
5635 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5636 @subsection @code{insert-buffer} With an @code{if} Instead of an @code{or}
5638 The job to be done is to make sure the value of @code{buffer} is a
5639 buffer itself and not the name of a buffer.  If the value is the name,
5640 then the buffer itself must be got.
5642 You can imagine yourself at a conference where an usher is wandering
5643 around holding a list with your name on it and looking for you: the
5644 usher is ``bound'' to your name, not to you; but when the usher finds
5645 you and takes your arm, the usher becomes ``bound'' to you.
5647 @need 800
5648 In Lisp, you might describe this situation like this:
5650 @smallexample
5651 @group
5652 (if (not (holding-on-to-guest))
5653     (find-and-take-arm-of-guest))
5654 @end group
5655 @end smallexample
5657 We want to do the same thing with a buffer---if we do not have the
5658 buffer itself, we want to get it.
5660 @need 1200
5661 Using a predicate called @code{bufferp} that tells us whether we have a
5662 buffer (rather than its name), we can write the code like this:
5664 @smallexample
5665 @group
5666 (if (not (bufferp buffer))              ; @r{if-part}
5667     (setq buffer (get-buffer buffer)))  ; @r{then-part}
5668 @end group
5669 @end smallexample
5671 @noindent
5672 Here, the true-or-false-test of the @code{if} expression is
5673 @w{@code{(not (bufferp buffer))}}; and the then-part is the expression
5674 @w{@code{(setq buffer (get-buffer buffer))}}.
5676 In the test, the function @code{bufferp} returns true if its argument is
5677 a buffer---but false if its argument is the name of the buffer.  (The
5678 last character of the function name @code{bufferp} is the character
5679 @samp{p}; as we saw earlier, such use of @samp{p} is a convention that
5680 indicates that the function is a predicate, which is a term that means
5681 that the function will determine whether some property is true or false.
5682 @xref{Wrong Type of Argument, , Using the Wrong Type Object as an
5683 Argument}.)
5685 @need 1200
5686 The function @code{not} precedes the expression @code{(bufferp buffer)},
5687 so the true-or-false-test looks like this:
5689 @smallexample
5690 (not (bufferp buffer))
5691 @end smallexample
5693 @noindent
5694 @code{not} is a function that returns true if its argument is false
5695 and false if its argument is true.  So if @code{(bufferp buffer)}
5696 returns true, the @code{not} expression returns false and vice-versa:
5697 what is ``not true'' is false and what is ``not false'' is true.
5699 Using this test, the @code{if} expression works as follows: when the
5700 value of the variable @code{buffer} is actually a buffer rather then
5701 its name, the true-or-false-test returns false and the @code{if}
5702 expression does not evaluate the then-part.  This is fine, since we do
5703 not need to do anything to the variable @code{buffer} if it really is
5704 a buffer.
5706 On the other hand, when the value of @code{buffer} is not a buffer
5707 itself, but the name of a buffer, the true-or-false-test returns true
5708 and the then-part of the expression is evaluated.  In this case, the
5709 then-part is @code{(setq buffer (get-buffer buffer))}.  This
5710 expression uses the @code{get-buffer} function to return an actual
5711 buffer itself, given its name.  The @code{setq} then sets the variable
5712 @code{buffer} to the value of the buffer itself, replacing its previous
5713 value (which was the name of the buffer).
5715 @node Insert or, Insert let, if & or, insert-buffer
5716 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5717 @subsection The @code{or} in the Body
5719 The purpose of the @code{or} expression in the @code{insert-buffer}
5720 function is to ensure that the argument @code{buffer} is bound to a
5721 buffer and not just to the name of a buffer.  The previous section shows
5722 how the job could have been done using an @code{if} expression.
5723 However, the @code{insert-buffer} function actually uses @code{or}.
5724 To understand this, it is necessary to understand how @code{or} works.
5726 @findex or
5727 An @code{or} function can have any number of arguments.  It evaluates
5728 each argument in turn and returns the value of the first of its
5729 arguments that is not @code{nil}.  Also, and this is a crucial feature
5730 of @code{or}, it does not evaluate any subsequent arguments after
5731 returning the first non-@code{nil} value.
5733 @need 800
5734 The @code{or} expression looks like this:
5736 @smallexample
5737 @group
5738 (or (bufferp buffer)
5739     (setq buffer (get-buffer buffer)))
5740 @end group
5741 @end smallexample
5743 @noindent
5744 The first argument to @code{or} is the expression @code{(bufferp buffer)}.
5745 This expression returns true (a non-@code{nil} value) if the buffer is
5746 actually a buffer, and not just the name of a buffer.  In the @code{or}
5747 expression, if this is the case, the @code{or} expression returns this
5748 true value and does not evaluate the next expression---and this is fine
5749 with us, since we do not want to do anything to the value of
5750 @code{buffer} if it really is a buffer.
5752 On the other hand, if the value of @code{(bufferp buffer)} is @code{nil},
5753 which it will be if the value of @code{buffer} is the name of a buffer,
5754 the Lisp interpreter evaluates the next element of the @code{or}
5755 expression.  This is the expression @code{(setq buffer (get-buffer
5756 buffer))}.  This expression returns a non-@code{nil} value, which
5757 is the value to which it sets the variable @code{buffer}---and this
5758 value is a buffer itself, not the name of a buffer.
5760 The result of all this is that the symbol @code{buffer} is always
5761 bound to a buffer itself rather than to the name of a buffer.  All
5762 this is necessary because the @code{set-buffer} function in a
5763 following line only works with a buffer itself, not with the name to a
5764 buffer.
5766 @need 1250
5767 Incidentally, using @code{or}, the situation with the usher would be
5768 written like this:
5770 @smallexample
5771 (or (holding-on-to-guest) (find-and-take-arm-of-guest))
5772 @end smallexample
5774 @node Insert let,  , Insert or, insert-buffer
5775 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5776 @subsection The @code{let} Expression in @code{insert-buffer}
5778 After ensuring that the variable @code{buffer} refers to a buffer itself
5779 and not just to the name of a buffer, the @code{insert-buffer function}
5780 continues with a @code{let} expression.  This specifies three local
5781 variables, @code{start}, @code{end}, and @code{newmark} and binds them
5782 to the initial value @code{nil}.  These variables are used inside the
5783 remainder of the @code{let} and temporarily hide any other occurrence of
5784 variables of the same name in Emacs until the end of the @code{let}.
5786 @need 1200
5787 The body of the @code{let} contains two @code{save-excursion}
5788 expressions.  First, we will look at the inner @code{save-excursion}
5789 expression in detail.  The expression looks like this:
5791 @smallexample
5792 @group
5793 (save-excursion
5794   (set-buffer buffer)
5795   (setq start (point-min) end (point-max)))
5796 @end group
5797 @end smallexample
5799 @noindent
5800 The expression @code{(set-buffer buffer)} changes Emacs' attention
5801 from the current buffer to the one from which the text will copied.
5802 In that buffer, the variables @code{start} and @code{end} are set to
5803 the beginning and end of the buffer, using the commands
5804 @code{point-min} and @code{point-max}.  Note that we have here an
5805 illustration of how @code{setq} is able to set two variables in the
5806 same expression.  The first argument of @code{setq} is set to the
5807 value of its second, and its third argument is set to the value of its
5808 fourth.
5810 After the body of the inner @code{save-excursion} is evaluated, the
5811 @code{save-excursion} restores the original buffer, but @code{start} and
5812 @code{end} remain set to the values of the beginning and end of the
5813 buffer from which the text will be copied.
5815 @need 1250
5816 The outer @code{save-excursion} expression looks like this:
5818 @smallexample
5819 @group
5820 (save-excursion
5821   (@var{inner-}@code{save-excursion}@var{-expression}
5822      (@var{go-to-new-buffer-and-set-}@code{start}@var{-and-}@code{end})
5823   (insert-buffer-substring buffer start end)
5824   (setq newmark (point)))
5825 @end group
5826 @end smallexample
5828 @noindent
5829 The @code{insert-buffer-substring} function copies the text
5830 @emph{into} the current buffer @emph{from} the region indicated by
5831 @code{start} and @code{end} in @code{buffer}.  Since the whole of the
5832 second buffer lies between @code{start} and @code{end}, the whole of
5833 the second buffer is copied into the buffer you are editing.  Next,
5834 the value of point, which will be at the end of the inserted text, is
5835 recorded in the variable @code{newmark}.
5837 After the body of the outer @code{save-excursion} is evaluated, point
5838 and mark are relocated to their original places.
5840 However, it is convenient to locate a mark at the end of the newly
5841 inserted text and locate point at its beginning.  The @code{newmark}
5842 variable records the end of the inserted text.  In the last line of
5843 the @code{let} expression, the @code{(push-mark newmark)} expression
5844 function sets a mark to this location.  (The previous location of the
5845 mark is still accessible; it is recorded on the mark ring and you can
5846 go back to it with @kbd{C-u C-@key{SPC}}.)  Meanwhile, point is
5847 located at the beginning of the inserted text, which is where it was
5848 before you called the insert function.
5850 @need 1250
5851 The whole @code{let} expression looks like this:
5853 @smallexample
5854 @group
5855 (let (start end newmark)
5856   (save-excursion
5857     (save-excursion
5858       (set-buffer buffer)
5859       (setq start (point-min) end (point-max)))
5860     (insert-buffer-substring buffer start end)
5861     (setq newmark (point)))
5862   (push-mark newmark))
5863 @end group
5864 @end smallexample
5866 Like the @code{append-to-buffer} function, the @code{insert-buffer}
5867 function uses @code{let}, @code{save-excursion}, and
5868 @code{set-buffer}.  In addition, the function illustrates one way to
5869 use @code{or}.  All these functions are building blocks that we will
5870 find and use again and again.
5872 @node beginning-of-buffer, Second Buffer Related Review, insert-buffer, More Complex
5873 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5874 @section Complete Definition of @code{beginning-of-buffer}
5875 @findex beginning-of-buffer
5877 The basic structure of the @code{beginning-of-buffer} function has
5878 already been discussed.  (@xref{simplified-beginning-of-buffer, , A
5879 Simplified @code{beginning-of-buffer} Definition}.)
5880 This section describes the complex part of the definition.
5882 As previously described, when invoked without an argument,
5883 @code{beginning-of-buffer} moves the cursor to the beginning of the
5884 buffer, leaving the mark at the previous position.  However, when the
5885 command is invoked with a number between one and ten, the function
5886 considers that number to be a fraction of the length of the buffer,
5887 measured in tenths, and Emacs moves the cursor that fraction of the way
5888 from the beginning of the buffer.  Thus, you can either call this
5889 function with the key command @kbd{M-<}, which will move the cursor to
5890 the beginning of the buffer, or with a key command such as @kbd{C-u 7
5891 M-<} which will move the cursor to a point 70% of the way through the
5892 buffer.  If a number bigger than ten is used for the argument, it moves
5893 to the end of the buffer.
5895 The @code{beginning-of-buffer} function can be called with or without an
5896 argument.  The use of the argument is optional.
5898 @menu
5899 * Optional Arguments::
5900 * beginning-of-buffer opt arg::  Example with optional argument.
5901 * beginning-of-buffer complete::
5902 @end menu
5904 @node Optional Arguments, beginning-of-buffer opt arg, beginning-of-buffer, beginning-of-buffer
5905 @subsection Optional Arguments
5907 Unless told otherwise, Lisp expects that a function with an argument in
5908 its function definition will be called with a value for that argument.
5909 If that does not happen, you get an error and a message that says
5910 @samp{Wrong number of arguments}.
5912 @cindex Optional arguments
5913 @cindex Keyword
5914 @findex optional
5915 However, optional arguments are a feature of Lisp: a @dfn{keyword} may
5916 be used to tell the Lisp interpreter that an argument is optional.
5917 The keyword is @code{&optional}.  (The @samp{&} in front of
5918 @samp{optional} is part of the keyword.)  In a function definition, if
5919 an argument follows the keyword @code{&optional}, a value does not
5920 need to be passed to that argument when the function is called.
5922 @need 1200
5923 The first line of the function definition of @code{beginning-of-buffer}
5924 therefore looks like this:
5926 @smallexample
5927 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
5928 @end smallexample
5930 @need 1250
5931 In outline, the whole function looks like this:
5933 @smallexample
5934 @group
5935 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
5936   "@var{documentation}@dots{}"
5937   (interactive "P")
5938   (push-mark)
5939   (goto-char
5940     (@var{if-there-is-an-argument}
5941         @var{figure-out-where-to-go}
5942       @var{else-go-to}
5943       (point-min))))
5944 @end group
5945 @end smallexample
5947 The function is similar to the @code{simplified-beginning-of-buffer}
5948 function except that the @code{interactive} expression has @code{"P"}
5949 as an argument and the @code{goto-char} function is followed by an
5950 if-then-else expression that figures out where to put the cursor if
5951 there is an argument.
5953 The @code{"P"} in the @code{interactive} expression tells Emacs to pass
5954 a prefix argument, if there is one, to the function.  A prefix argument
5955 is made by typing the @key{META} key followed by a number, or by typing
5956 @kbd{C-u} and then a number (if you don't type a number, @kbd{C-u}
5957 defaults to 4).
5959 The true-or-false-test of the @code{if} expression is simple: it is
5960 simply the argument @code{arg}.  If @code{arg} has a value that is not
5961 @code{nil}, which will be the case if @code{beginning-of-buffer} is
5962 called with an argument, then this true-or-false-test will return true
5963 and the then-part of the @code{if} expression will be evaluated.  On the
5964 other hand, if @code{beginning-of-buffer} is not called with an
5965 argument, the value of @code{arg} will be @code{nil} and the else-part
5966 of the @code{if} expression will be evaluated.  The else-part is simply
5967 @code{point-min}, and when this is the outcome, the whole
5968 @code{goto-char} expression is @code{(goto-char (point-min))}, which is
5969 how we saw the @code{beginning-of-buffer} function in its simplified
5970 form.
5972 @node beginning-of-buffer opt arg, beginning-of-buffer complete, Optional Arguments, beginning-of-buffer
5973 @subsection @code{beginning-of-buffer} with an Argument
5975 When @code{beginning-of-buffer} is called with an argument, an
5976 expression is evaluated which calculates what value to pass to
5977 @code{goto-char}.  This expression is rather complicated at first sight.
5978 It includes an inner @code{if} expression and much arithmetic.  It looks
5979 like this:
5981 @smallexample
5982 @group
5983 (if (> (buffer-size) 10000)
5984     ;; @r{Avoid overflow for large buffer sizes!}
5985     (* (prefix-numeric-value arg) (/ (buffer-size) 10))
5986   (/
5987    (+ 10
5988       (*
5989        (buffer-size) (prefix-numeric-value arg))) 10))
5990 @end group
5991 @end smallexample
5993 @menu
5994 * Disentangle beginning-of-buffer::
5995 * Large buffer case::
5996 * Small buffer case::
5997 @end menu
5999 @node Disentangle beginning-of-buffer, Large buffer case, beginning-of-buffer opt arg, beginning-of-buffer opt arg
6000 @ifnottex
6001 @unnumberedsubsubsec Disentangle @code{beginning-of-buffer}
6002 @end ifnottex
6004 Like other complex-looking expressions, the conditional expression
6005 within @code{beginning-of-buffer} can be disentangled by looking at it
6006 as parts of a template, in this case, the template for an if-then-else
6007 expression.  In skeletal form, the expression looks like this:
6009 @smallexample
6010 @group
6011 (if (@var{buffer-is-large}
6012     @var{divide-buffer-size-by-10-and-multiply-by-arg}
6013   @var{else-use-alternate-calculation}
6014 @end group
6015 @end smallexample
6017 The true-or-false-test of this inner @code{if} expression checks the
6018 size of the buffer.  The reason for this is that the old Version 18
6019 Emacs used numbers that are no bigger than eight million or so
6020 and in the computation that followed, the programmer feared that Emacs
6021 might try to use over-large numbers if the buffer were large.  The
6022 term `overflow', mentioned in the comment, means numbers that are over
6023 large.  Version 21 Emacs uses larger numbers, but this code has not
6024 been touched, if only because people now look at buffers that are far,
6025 far larger than ever before.
6027 There are two cases:  if the buffer is large and if it is not.
6029 @node Large buffer case, Small buffer case, Disentangle beginning-of-buffer, beginning-of-buffer opt arg
6030 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6031 @unnumberedsubsubsec What happens in a large buffer
6033 In @code{beginning-of-buffer}, the inner @code{if} expression tests
6034 whether the size of the buffer is greater than 10,000 characters.  To do
6035 this, it uses the @code{>} function and the @code{buffer-size} function.
6037 @need 800
6038 The line looks like this:
6040 @smallexample
6041 (if (> (buffer-size) 10000)
6042 @end smallexample
6044 @need 1200
6045 @noindent
6046 When the buffer is large, the then-part of the @code{if} expression is
6047 evaluated.  It reads like this (after formatting for easy reading):
6049 @smallexample
6050 @group
6052   (prefix-numeric-value arg)
6053   (/ (buffer-size) 10))
6054 @end group
6055 @end smallexample
6057 @noindent
6058 This expression is a multiplication, with two arguments to the function
6059 @code{*}.
6061 The first argument is @code{(prefix-numeric-value arg)}.  When
6062 @code{"P"} is used as the argument for @code{interactive}, the value
6063 passed to the function as its argument is passed a ``raw prefix
6064 argument'', and not a number.  (It is a number in a list.)  To perform
6065 the arithmetic, a conversion is necessary, and
6066 @code{prefix-numeric-value} does the job.
6068 @findex / @r{(division)}
6069 @cindex Division
6070 The second argument is @code{(/ (buffer-size) 10)}.  This expression
6071 divides the numeric value of the buffer by ten.  This produces a number
6072 that tells how many characters make up one tenth of the buffer size.
6073 (In Lisp, @code{/} is used for division, just as @code{*} is
6074 used for multiplication.)
6076 @need 1200
6077 In the multiplication expression as a whole, this amount is multiplied
6078 by the value of the prefix argument---the multiplication looks like this:
6080 @smallexample
6081 @group
6082 (* @var{numeric-value-of-prefix-arg}
6083    @var{number-of-characters-in-one-tenth-of-the-buffer})
6084 @end group
6085 @end smallexample
6087 @noindent
6088 If, for example, the prefix argument is @samp{7}, the one-tenth value
6089 will be multiplied by 7 to give a position 70% of the way through the
6090 buffer.
6092 @need 1200
6093 The result of all this is that if the buffer is large, the
6094 @code{goto-char} expression reads like this:
6096 @smallexample
6097 @group
6098 (goto-char (* (prefix-numeric-value arg)
6099               (/ (buffer-size) 10)))
6100 @end group
6101 @end smallexample
6103 This puts the cursor where we want it.
6105 @node Small buffer case,  , Large buffer case, beginning-of-buffer opt arg
6106 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6107 @unnumberedsubsubsec What happens in a small buffer
6109 If the buffer contains fewer than 10,000 characters, a slightly
6110 different computation is performed.  You might think this is not
6111 necessary, since the first computation could do the job.  However, in
6112 a small buffer, the first method may not put the cursor on exactly the
6113 desired line; the second method does a better job.
6115 @need 800
6116 The code looks like this:
6118 @c Keep this on one line.
6119 @smallexample
6120 (/ (+ 10 (* (buffer-size) (prefix-numeric-value arg))) 10))
6121 @end smallexample
6123 @need 1200
6124 @noindent
6125 This is code in which you figure out what happens by discovering how the
6126 functions are embedded in parentheses.  It is easier to read if you
6127 reformat it with each expression indented more deeply than its
6128 enclosing expression:
6130 @smallexample
6131 @group
6132   (/
6133    (+ 10
6134       (*
6135        (buffer-size)
6136        (prefix-numeric-value arg)))
6137    10))
6138 @end group
6139 @end smallexample
6141 @need 1200
6142 @noindent
6143 Looking at parentheses, we see that the innermost operation is
6144 @code{(prefix-numeric-value arg)}, which converts the raw argument to a
6145 number.  This number is multiplied by the buffer size in the following
6146 expression:
6148 @smallexample
6149 (* (buffer-size) (prefix-numeric-value arg)
6150 @end smallexample
6152 @noindent
6153 This multiplication creates a number that may be larger than the size of
6154 the buffer---seven times larger if the argument is 7, for example.  Ten
6155 is then added to this number and finally the large number is divided by
6156 ten to provide a value that is one character larger than the percentage
6157 position in the buffer.
6159 The number that results from all this is passed to @code{goto-char} and
6160 the cursor is moved to that point.
6162 @node beginning-of-buffer complete,  , beginning-of-buffer opt arg, beginning-of-buffer
6163 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6164 @subsection The Complete @code{beginning-of-buffer}
6166 @need 800
6167 Here is the complete text of the @code{beginning-of-buffer} function:
6169 @smallexample
6170 @group
6171 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
6172   "Move point to the beginning of the buffer;
6173 leave mark at previous position.
6174 With arg N, put point N/10 of the way
6175 from the true beginning.
6176 Don't use this in Lisp programs!
6177 \(goto-char (point-min)) is faster
6178 and does not set the mark."
6179   (interactive "P")
6180   (push-mark)
6181 @end group
6182 @group
6183   (goto-char
6184    (if arg
6185        (if (> (buffer-size) 10000)
6186            ;; @r{Avoid overflow for large buffer sizes!}
6187            (* (prefix-numeric-value arg)
6188               (/ (buffer-size) 10))
6189 @end group
6190 @group
6191          (/ (+ 10 (* (buffer-size)
6192                      (prefix-numeric-value arg)))
6193             10))
6194      (point-min)))
6195   (if arg (forward-line 1)))
6196 @end group
6197 @end smallexample
6199 @noindent
6200 Except for two small points, the previous discussion shows how this
6201 function works.  The first point deals with a detail in the
6202 documentation string, and the second point concerns the last line of
6203 the function.
6205 @need 800
6206 In the documentation string, there is reference to an expression:
6208 @smallexample
6209 \(goto-char (point-min))
6210 @end smallexample
6212 @noindent
6213 A @samp{\} is used before the first parenthesis of this expression.
6214 This @samp{\} tells the Lisp interpreter that the expression should be
6215 printed as shown in the documentation rather than evaluated as a
6216 symbolic expression, which is what it looks like.
6218 @need 1200
6219 Finally, the last line of the @code{beginning-of-buffer} command says to
6220 move point to the beginning of the next line if the command is
6221 invoked with an argument:
6223 @smallexample
6224 (if arg (forward-line 1)))
6225 @end smallexample
6227 @noindent
6228 This puts the cursor at the beginning of the first line after the
6229 appropriate tenths position in the buffer.  This is a flourish that
6230 means that the cursor is always located @emph{at least} the requested
6231 tenths of the way through the buffer, which is a nicety that is,
6232 perhaps, not necessary, but which, if it did not occur, would be sure to
6233 draw complaints.
6235 @node Second Buffer Related Review, optional Exercise, beginning-of-buffer, More Complex
6236 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6237 @section Review
6239 Here is a brief summary of some of the topics covered in this chapter.
6241 @table @code
6242 @item or
6243 Evaluate each argument in sequence, and return the value of the first
6244 argument that is not @code{nil}; if none return a value that is not
6245 @code{nil}, return @code{nil}.  In brief, return the first true value
6246 of the arguments; return a true value if one @emph{or} any of the
6247 other are true.
6249 @item and
6250 Evaluate each argument in sequence, and if any are @code{nil}, return
6251 @code{nil}; if none are @code{nil}, return the value of the last
6252 argument.  In brief, return a true value only if all the arguments are
6253 true; return a true value if one @emph{and} each of the others is
6254 true.
6256 @item &optional
6257 A keyword used to indicate that an argument to a function definition
6258 is optional; this means that the function can be evaluated without the
6259 argument, if desired.
6261 @item prefix-numeric-value
6262 Convert the `raw prefix argument' produced by @code{(interactive
6263 "P")} to a numeric value.
6265 @item forward-line
6266 Move point forward to the beginning of the next line, or if the argument
6267 is greater than one, forward that many lines.  If it can't move as far
6268 forward as it is supposed to, @code{forward-line} goes forward as far as
6269 it can and then returns a count of the number of additional lines it was
6270 supposed to move but couldn't.
6272 @item erase-buffer
6273 Delete the entire contents of the current buffer.
6275 @item bufferp
6276 Return @code{t} if its argument is a buffer; otherwise return @code{nil}.
6277 @end table
6279 @node optional Exercise,  , Second Buffer Related Review, More Complex
6280 @section @code{optional} Argument Exercise
6282 Write an interactive function with an optional argument that tests
6283 whether its argument, a number, is greater or less than the value of
6284 @code{fill-column}, and tells you which, in a message.  However, if you
6285 do not pass an argument to the function, use 56 as a default value.
6287 @node Narrowing & Widening, car cdr & cons, More Complex, Top
6288 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6289 @chapter Narrowing and Widening
6290 @cindex Focusing attention (narrowing)
6291 @cindex Narrowing
6292 @cindex Widening
6294 Narrowing is a feature of Emacs that makes it possible for you to focus
6295 on a specific part of a buffer, and work without accidentally changing
6296 other parts.  Narrowing is normally disabled since it can confuse
6297 novices.
6299 @menu
6300 * Narrowing advantages::        The advantages of narrowing
6301 * save-restriction::            The @code{save-restriction} special form.
6302 * what-line::                   The number of the line that point is on.
6303 * narrow Exercise::
6304 @end menu
6306 @node Narrowing advantages, save-restriction, Narrowing & Widening, Narrowing & Widening
6307 @ifnottex
6308 @unnumberedsec The Advantages of Narrowing
6309 @end ifnottex
6311 With narrowing, the rest of a buffer is made invisible, as if it weren't
6312 there.  This is an advantage if, for example, you want to replace a word
6313 in one part of a buffer but not in another: you narrow to the part you want
6314 and the replacement is carried out only in that section, not in the rest
6315 of the buffer.  Searches will only work within a narrowed region, not
6316 outside of one, so if you are fixing a part of a document, you can keep
6317 yourself from accidentally finding parts you do not need to fix by
6318 narrowing just to the region you want.
6319 (The key binding for @code{narrow-to-region} is @kbd{C-x n n}.)
6321 However, narrowing does make the rest of the buffer invisible, which
6322 can scare people who inadvertently invoke narrowing and think they
6323 have deleted a part of their file.  Moreover, the @code{undo} command
6324 (which is usually bound to @kbd{C-x u}) does not turn off narrowing
6325 (nor should it), so people can become quite desperate if they do not
6326 know that they can return the rest of a buffer to visibility with the
6327 @code{widen} command.
6328 (The key binding for @code{widen} is @kbd{C-x n w}.)
6330 Narrowing is just as useful to the Lisp interpreter as to a human.
6331 Often, an Emacs Lisp function is designed to work on just part of a
6332 buffer; or conversely, an Emacs Lisp function needs to work on all of a
6333 buffer that has been narrowed.  The @code{what-line} function, for
6334 example, removes the narrowing from a buffer, if it has any narrowing
6335 and when it has finished its job, restores the narrowing to what it was.
6336 On the other hand, the @code{count-lines} function, which is called by
6337 @code{what-line}, uses narrowing to restrict itself to just that portion
6338 of the buffer in which it is interested and then restores the previous
6339 situation.
6341 @node save-restriction, what-line, Narrowing advantages, Narrowing & Widening
6342 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6343 @section The @code{save-restriction} Special Form
6344 @findex save-restriction
6346 In Emacs Lisp, you can use the @code{save-restriction} special form to
6347 keep track of whatever narrowing is in effect, if any.  When the Lisp
6348 interpreter meets with @code{save-restriction}, it executes the code
6349 in the body of the @code{save-restriction} expression, and then undoes
6350 any changes to narrowing that the code caused.  If, for example, the
6351 buffer is narrowed and the code that follows @code{save-restriction}
6352 gets rid of the narrowing, @code{save-restriction} returns the buffer
6353 to its narrowed region afterwards.  In the @code{what-line} command,
6354 any narrowing the buffer may have is undone by the @code{widen}
6355 command that immediately follows the @code{save-restriction} command.
6356 Any original narrowing is restored just before the completion of the
6357 function.
6359 @need 1250
6360 The template for a @code{save-restriction} expression is simple:
6362 @smallexample
6363 @group
6364 (save-restriction
6365   @var{body}@dots{} )
6366 @end group
6367 @end smallexample
6369 @noindent
6370 The body of the @code{save-restriction} is one or more expressions that
6371 will be evaluated in sequence by the Lisp interpreter.
6373 Finally, a point to note: when you use both @code{save-excursion} and
6374 @code{save-restriction}, one right after the other, you should use
6375 @code{save-excursion} outermost.  If you write them in reverse order,
6376 you may fail to record narrowing in the buffer to which Emacs switches
6377 after calling @code{save-excursion}.  Thus, when written together,
6378 @code{save-excursion} and @code{save-restriction} should be written
6379 like this:
6381 @smallexample
6382 @group
6383 (save-excursion
6384   (save-restriction
6385     @var{body}@dots{}))
6386 @end group
6387 @end smallexample
6389 In other circumstances, when not written together, the
6390 @code{save-excursion} and @code{save-restriction} special forms must
6391 be written in the order appropriate to the function.
6393 @need 1250
6394 For example,
6396 @smallexample
6397 @group
6398   (save-restriction
6399     (widen)
6400     (save-excursion
6401     @var{body}@dots{}))
6402 @end group
6403 @end smallexample
6405 @node what-line, narrow Exercise, save-restriction, Narrowing & Widening
6406 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6407 @section @code{what-line}
6408 @findex what-line
6409 @cindex Widening, example of
6411 The @code{what-line} command tells you the number of the line in which
6412 the cursor is located.  The function illustrates the use of the
6413 @code{save-restriction} and @code{save-excursion} commands.  Here is the
6414 text of the function in full:
6416 @smallexample
6417 @group
6418 (defun what-line ()
6419   "Print the current line number (in the buffer) of point."
6420   (interactive)
6421   (save-restriction
6422     (widen)
6423     (save-excursion
6424       (beginning-of-line)
6425       (message "Line %d"
6426                (1+ (count-lines 1 (point)))))))
6427 @end group
6428 @end smallexample
6430 The function has a documentation line and is interactive, as you would
6431 expect.  The next two lines use the functions @code{save-restriction} and
6432 @code{widen}.
6434 The @code{save-restriction} special form notes whatever narrowing is in
6435 effect, if any, in the current buffer and restores that narrowing after
6436 the code in the body of the @code{save-restriction} has been evaluated.
6438 The @code{save-restriction} special form is followed by @code{widen}.
6439 This function undoes any narrowing the current buffer may have had
6440 when @code{what-line} was called.  (The narrowing that was there is
6441 the narrowing that @code{save-restriction} remembers.)  This widening
6442 makes it possible for the line counting commands to count from the
6443 beginning of the buffer.  Otherwise, they would have been limited to
6444 counting within the accessible region.  Any original narrowing is
6445 restored just before the completion of the function by the
6446 @code{save-restriction} special form.
6448 The call to @code{widen} is followed by @code{save-excursion}, which
6449 saves the location of the cursor (i.e., of point) and of the mark, and
6450 restores them after the code in the body of the @code{save-excursion}
6451 uses the @code{beginning-of-line} function to move point.
6453 (Note that the @code{(widen)} expression comes between the
6454 @code{save-restriction} and @code{save-excursion} special forms.  When
6455 you write the two @code{save- @dots{}} expressions in sequence, write
6456 @code{save-excursion} outermost.)
6458 @need 1200
6459 The last two lines of the @code{what-line} function are functions to
6460 count the number of lines in the buffer and then print the number in the
6461 echo area.
6463 @smallexample
6464 @group
6465 (message "Line %d"
6466          (1+ (count-lines 1 (point)))))))
6467 @end group
6468 @end smallexample
6470 The @code{message} function prints a one-line message at the bottom of the
6471 Emacs screen.  The first argument is inside of quotation marks and is
6472 printed as a string of characters.  However, it may contain @samp{%d},
6473 @samp{%s}, or @samp{%c} to print arguments that follow the string.
6474 @samp{%d} prints the argument as a decimal, so the message will say
6475 something such as @samp{Line 243}.
6477 @need 1200
6478 The number that is printed in place of the @samp{%d} is computed by the
6479 last line of the function:
6481 @smallexample
6482 (1+ (count-lines 1 (point)))
6483 @end smallexample
6485 @noindent
6486 What this does is count the lines from the first position of the
6487 buffer, indicated by the @code{1}, up to @code{(point)}, and then add
6488 one to that number.  (The @code{1+} function adds one to its
6489 argument.)  We add one to it because line 2 has only one line before
6490 it, and @code{count-lines} counts only the lines @emph{before} the
6491 current line.
6493 After @code{count-lines} has done its job, and the message has been
6494 printed in the echo area, the @code{save-excursion} restores point and
6495 mark to their original positions; and @code{save-restriction} restores
6496 the original narrowing, if any.
6498 @node narrow Exercise,  , what-line, Narrowing & Widening
6499 @section Exercise with Narrowing
6501 Write a function that will display the first 60 characters of the
6502 current buffer, even if you have narrowed the buffer to its latter
6503 half so that the first line is inaccessible.  Restore point, mark,
6504 and narrowing.  For this exercise, you need to use
6505 @code{save-restriction}, @code{widen}, @code{goto-char},
6506 @code{point-min}, @code{buffer-substring}, @code{message}, and other
6507 functions, a whole potpourri.
6509 @node car cdr & cons, Cutting & Storing Text, Narrowing & Widening, Top
6510 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6511 @chapter @code{car}, @code{cdr}, @code{cons}: Fundamental Functions
6512 @findex car, @r{introduced}
6513 @findex cdr, @r{introduced}
6515 In Lisp, @code{car}, @code{cdr}, and @code{cons} are fundamental
6516 functions.  The @code{cons} function is used to construct lists, and
6517 the @code{car} and @code{cdr} functions are used to take them apart.
6519 In the walk through of the @code{copy-region-as-kill} function, we
6520 will see @code{cons} as well as two variants on @code{cdr},
6521 namely, @code{setcdr} and @code{nthcdr}.  (@xref{copy-region-as-kill}.)
6523 @menu
6524 * Strange Names::               An historical aside: why the strange names?
6525 * car & cdr::                   Functions for extracting part of a list.
6526 * cons::                        Constructing a list.
6527 * nthcdr::                      Calling @code{cdr} repeatedly.
6528 * nth::
6529 * setcar::                      Changing the first element of a list.
6530 * setcdr::                      Changing the rest of a list.
6531 * cons Exercise::
6532 @end menu
6534 @node Strange Names, car & cdr, car cdr & cons, car cdr & cons
6535 @ifnottex
6536 @unnumberedsec Strange Names
6537 @end ifnottex
6539 The name of the @code{cons} function is not unreasonable: it is an
6540 abbreviation of the word `construct'.  The origins of the names for
6541 @code{car} and @code{cdr}, on the other hand, are esoteric: @code{car}
6542 is an acronym from the phrase `Contents of the Address part of the
6543 Register'; and @code{cdr} (pronounced `could-er') is an acronym from
6544 the phrase `Contents of the Decrement part of the Register'.  These
6545 phrases refer to specific pieces of hardware on the very early
6546 computer on which the original Lisp was developed.  Besides being
6547 obsolete, the phrases have been completely irrelevant for more than 25
6548 years to anyone thinking about Lisp.  Nonetheless, although a few
6549 brave scholars have begun to use more reasonable names for these
6550 functions, the old terms are still in use.  In particular, since the
6551 terms are used in the Emacs Lisp source code, we will use them in this
6552 introduction.
6554 @node car & cdr, cons, Strange Names, car cdr & cons
6555 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6556 @section @code{car} and @code{cdr}
6558 The @sc{car} of a list is, quite simply, the first item in the list.
6559 Thus the @sc{car} of the list @code{(rose violet daisy buttercup)} is
6560 @code{rose}.
6562 @need 1200
6563 If you are reading this in Info in GNU Emacs, you can see this by
6564 evaluating the following:
6566 @smallexample
6567 (car '(rose violet daisy buttercup))
6568 @end smallexample
6570 @noindent
6571 After evaluating the expression, @code{rose} will appear in the echo
6572 area.
6574 Clearly, a more reasonable name for the @code{car} function would be
6575 @code{first} and this is often suggested.
6577 @code{car} does not remove the first item from the list; it only reports
6578 what it is.  After @code{car} has been applied to a list, the list is
6579 still the same as it was.  In the jargon, @code{car} is
6580 `non-destructive'.  This feature turns out to be important.
6582 The @sc{cdr} of a list is the rest of the list, that is, the
6583 @code{cdr} function returns the part of the list that follows the
6584 first item.  Thus, while the @sc{car} of the list @code{'(rose violet
6585 daisy buttercup)} is @code{rose}, the rest of the list, the value
6586 returned by the @code{cdr} function, is @code{(violet daisy
6587 buttercup)}.
6589 @need 1250
6590 You can see this by evaluating the following in the usual way:
6592 @smallexample
6593 (cdr '(rose violet daisy buttercup))
6594 @end smallexample
6596 @noindent
6597 When you evaluate this, @code{(violet daisy buttercup)} will appear in
6598 the echo area.
6600 Like @code{car}, @code{cdr} does not remove any elements from the
6601 list---it just returns a report of what the second and subsequent
6602 elements are.
6604 Incidentally, in the example, the list of flowers is quoted.  If it were
6605 not, the Lisp interpreter would try to evaluate the list by calling
6606 @code{rose} as a function.  In this example, we do not want to do that.
6608 Clearly, a more reasonable name for @code{cdr} would be @code{rest}.
6610 (There is a lesson here: when you name new functions, consider very
6611 carefully what you are doing, since you may be stuck with the names
6612 for far longer than you expect.  The reason this document perpetuates
6613 these names is that the Emacs Lisp source code uses them, and if I did
6614 not use them, you would have a hard time reading the code; but do,
6615 please, try to avoid using these terms yourself.  The people who come
6616 after you will be grateful to you.)
6618 When @code{car} and @code{cdr} are applied to a list made up of symbols,
6619 such as the list @code{(pine fir oak maple)}, the element of the list
6620 returned by the function @code{car} is the symbol @code{pine} without
6621 any parentheses around it.  @code{pine} is the first element in the
6622 list.  However, the @sc{cdr} of the list is a list itself, @code{(fir
6623 oak maple)}, as you can see by evaluating the following expressions in
6624 the usual way:
6626 @smallexample
6627 @group
6628 (car '(pine fir oak maple))
6630 (cdr '(pine fir oak maple))
6631 @end group
6632 @end smallexample
6634 On the other hand, in a list of lists, the first element is itself a
6635 list.  @code{car} returns this first element as a list.  For example,
6636 the following list contains three sub-lists, a list of carnivores, a
6637 list of herbivores and a list of sea mammals:
6639 @smallexample
6640 @group
6641 (car '((lion tiger cheetah)
6642        (gazelle antelope zebra)
6643        (whale dolphin seal)))
6644 @end group
6645 @end smallexample
6647 @noindent
6648 In this example, the first element or @sc{car} of the list is the list of
6649 carnivores, @code{(lion tiger cheetah)}, and the rest of the list is
6650 @code{((gazelle antelope zebra) (whale dolphin seal))}.
6652 @smallexample
6653 @group
6654 (cdr '((lion tiger cheetah)
6655        (gazelle antelope zebra)
6656        (whale dolphin seal)))
6657 @end group
6658 @end smallexample
6660 It is worth saying again that @code{car} and @code{cdr} are
6661 non-destructive---that is, they do not modify or change lists to which
6662 they are applied.  This is very important for how they are used.
6664 Also, in the first chapter, in the discussion about atoms, I said that
6665 in Lisp, ``certain kinds of atom, such as an array, can be separated
6666 into parts; but the mechanism for doing this is different from the
6667 mechanism for splitting a list.  As far as Lisp is concerned, the
6668 atoms of a list are unsplittable.''  (@xref{Lisp Atoms}.)  The
6669 @code{car} and @code{cdr} functions are used for splitting lists and
6670 are considered fundamental to Lisp.  Since they cannot split or gain
6671 access to the parts of an array, an array is considered an atom.
6672 Conversely, the other fundamental function, @code{cons}, can put
6673 together or construct a list, but not an array.  (Arrays are handled
6674 by array-specific functions.  @xref{Arrays, , Arrays, elisp, The GNU
6675 Emacs Lisp Reference Manual}.)
6677 @node cons, nthcdr, car & cdr, car cdr & cons
6678 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6679 @section @code{cons}
6680 @findex cons, @r{introduced}
6682 The @code{cons} function constructs lists; it is the inverse of
6683 @code{car} and @code{cdr}.  For example, @code{cons} can be used to make
6684 a four element list from the three element list, @code{(fir oak maple)}:
6686 @smallexample
6687 (cons 'pine '(fir oak maple))
6688 @end smallexample
6690 @need 800
6691 @noindent
6692 After evaluating this list, you will see
6694 @smallexample
6695 (pine fir oak maple)
6696 @end smallexample
6698 @noindent
6699 appear in the echo area.  @code{cons} causes the creation of a new
6700 list in which the element is followed by the elements of the original
6701 list.
6703 We often say that `@code{cons} puts a new element at the beginning of
6704 a list; it attaches or pushes elements onto the list', but this
6705 phrasing can be misleading, since @code{cons} does not change an
6706 existing list, but creates a new one.
6708 Like @code{car} and @code{cdr}, @code{cons} is non-destructive.
6710 @menu
6711 * Build a list::
6712 * length::                      How to find the length of a list.
6713 @end menu
6715 @node Build a list, length, cons, cons
6716 @ifnottex
6717 @unnumberedsubsec Build a list
6718 @end ifnottex
6720 @code{cons} must have a list to attach to.@footnote{Actually, you can
6721 @code{cons} an element to an atom to produce a dotted pair.  Dotted
6722 pairs are not discussed here; see @ref{Dotted Pair Notation, , Dotted
6723 Pair Notation, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.}  You
6724 cannot start from absolutely nothing.  If you are building a list, you
6725 need to provide at least an empty list at the beginning.  Here is a
6726 series of @code{cons} expressions that build up a list of flowers.  If
6727 you are reading this in Info in GNU Emacs, you can evaluate each of
6728 the expressions in the usual way; the value is printed in this text
6729 after @samp{@result{}}, which you may read as `evaluates to'.
6731 @smallexample
6732 @group
6733 (cons 'buttercup ())
6734      @result{} (buttercup)
6735 @end group
6737 @group
6738 (cons 'daisy '(buttercup))
6739      @result{} (daisy buttercup)
6740 @end group
6742 @group
6743 (cons 'violet '(daisy buttercup))
6744      @result{} (violet daisy buttercup)
6745 @end group
6747 @group
6748 (cons 'rose '(violet daisy buttercup))
6749      @result{} (rose violet daisy buttercup)
6750 @end group
6751 @end smallexample
6753 @noindent
6754 In the first example, the empty list is shown as @code{()} and a list
6755 made up of @code{buttercup} followed by the empty list is constructed.
6756 As you can see, the empty list is not shown in the list that was
6757 constructed.  All that you see is @code{(buttercup)}.  The empty list is
6758 not counted as an element of a list because there is nothing in an empty
6759 list.  Generally speaking, an empty list is invisible.
6761 The second example, @code{(cons 'daisy '(buttercup))} constructs a new,
6762 two element list by putting @code{daisy} in front of @code{buttercup};
6763 and the third example constructs a three element list by putting
6764 @code{violet} in front of @code{daisy} and @code{buttercup}.
6766 @node length,  , Build a list, cons
6767 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6768 @subsection Find the Length of a List: @code{length}
6769 @findex length
6771 You can find out how many elements there are in a list by using the Lisp
6772 function @code{length}, as in the following examples:
6774 @smallexample
6775 @group
6776 (length '(buttercup))
6777      @result{} 1
6778 @end group
6780 @group
6781 (length '(daisy buttercup))
6782      @result{} 2
6783 @end group
6785 @group
6786 (length (cons 'violet '(daisy buttercup)))
6787      @result{} 3
6788 @end group
6789 @end smallexample
6791 @noindent
6792 In the third example, the @code{cons} function is used to construct a
6793 three element list which is then passed to the @code{length} function as
6794 its argument.
6796 @need 1200
6797 We can also use @code{length} to count the number of elements in an
6798 empty list:
6800 @smallexample
6801 @group
6802 (length ())
6803      @result{} 0
6804 @end group
6805 @end smallexample
6807 @noindent
6808 As you would expect, the number of elements in an empty list is zero.
6810 An interesting experiment is to find out what happens if you try to find
6811 the length of no list at all; that is, if you try to call @code{length}
6812 without giving it an argument, not even an empty list:
6814 @smallexample
6815 (length )
6816 @end smallexample
6818 @need 800
6819 @noindent
6820 What you see, if you evaluate this, is the error message
6822 @smallexample
6823 Wrong number of arguments: #<subr length>, 0
6824 @end smallexample
6826 @noindent
6827 This means that the function receives the wrong number of
6828 arguments, zero, when it expects some other number of arguments.  In
6829 this case, one argument is expected, the argument being a list whose
6830 length the function is measuring.  (Note that @emph{one} list is
6831 @emph{one} argument, even if the list has many elements inside it.)
6833 The part of the error message that says @samp{#<subr length>} is the
6834 name of the function.  This is written with a special notation,
6835 @samp{#<subr}, that indicates that the function @code{length} is one
6836 of the primitive functions written in C rather than in Emacs Lisp.
6837 (@samp{subr} is an abbreviation for `subroutine'.)  @xref{What Is a
6838 Function, , What Is a Function?, elisp , The GNU Emacs Lisp Reference
6839 Manual}, for more about subroutines.
6841 @node nthcdr, nth, cons, car cdr & cons
6842 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6843 @section @code{nthcdr}
6844 @findex nthcdr
6846 The @code{nthcdr} function is associated with the @code{cdr} function.
6847 What it does is take the @sc{cdr} of a list repeatedly.
6849 If you take the @sc{cdr} of the list @code{(pine fir
6850 oak maple)}, you will be returned the list @code{(fir oak maple)}.  If you
6851 repeat this on what was returned, you will be returned the list
6852 @code{(oak maple)}.  (Of course, repeated @sc{cdr}ing on the original
6853 list will just give you the original @sc{cdr} since the function does
6854 not change the list.  You need to evaluate the @sc{cdr} of the
6855 @sc{cdr} and so on.)  If you continue this, eventually you will be
6856 returned an empty list, which in this case, instead of being shown as
6857 @code{()} is shown as @code{nil}.
6859 @need 1200
6860 For review, here is a series of repeated @sc{cdr}s, the text following
6861 the @samp{@result{}} shows what is returned.
6863 @smallexample
6864 @group
6865 (cdr '(pine fir oak maple))
6866      @result{}(fir oak maple)
6867 @end group
6869 @group
6870 (cdr '(fir oak maple))
6871      @result{} (oak maple)
6872 @end group
6874 @group
6875 (cdr '(oak maple))
6876      @result{}(maple)
6877 @end group
6879 @group
6880 (cdr '(maple))
6881      @result{} nil
6882 @end group
6884 @group
6885 (cdr 'nil)
6886      @result{} nil
6887 @end group
6889 @group
6890 (cdr ())
6891      @result{} nil
6892 @end group
6893 @end smallexample
6895 @need 1200
6896 You can also do several @sc{cdr}s without printing the values in
6897 between, like this:
6899 @smallexample
6900 @group
6901 (cdr (cdr '(pine fir oak maple)))
6902      @result{} (oak maple)
6903 @end group
6904 @end smallexample
6906 @noindent
6907 In this example, the Lisp interpreter evaluates the innermost list first.
6908 The innermost list is quoted, so it just passes the list as it is to the
6909 innermost @code{cdr}.  This @code{cdr} passes a list made up of the
6910 second and subsequent elements of the list to the outermost @code{cdr},
6911 which produces a list composed of the third and subsequent elements of
6912 the original list.  In this example, the @code{cdr} function is repeated
6913 and returns a list that consists of the original list without its
6914 first two elements.
6916 The @code{nthcdr} function does the same as repeating the call to
6917 @code{cdr}.  In the following example, the argument 2 is passed to the
6918 function @code{nthcdr}, along with the list, and the value returned is
6919 the list without its first two items, which is exactly the same
6920 as repeating @code{cdr} twice on the list:
6922 @smallexample
6923 @group
6924 (nthcdr 2 '(pine fir oak maple))
6925      @result{} (oak maple)
6926 @end group
6927 @end smallexample
6929 @need 1200
6930 Using the original four element list, we can see what happens when
6931 various numeric arguments are passed to @code{nthcdr}, including 0, 1,
6932 and 5:
6934 @smallexample
6935 @group
6936 ;; @r{Leave the list as it was.}
6937 (nthcdr 0 '(pine fir oak maple))
6938      @result{} (pine fir oak maple)
6939 @end group
6941 @group
6942 ;; @r{Return a copy without the first element.}
6943 (nthcdr 1 '(pine fir oak maple))
6944      @result{} (fir oak maple)
6945 @end group
6947 @group
6948 ;; @r{Return a copy of the list without three elements.}
6949 (nthcdr 3 '(pine fir oak maple))
6950      @result{} (maple)
6951 @end group
6953 @group
6954 ;; @r{Return a copy lacking all four elements.}
6955 (nthcdr 4 '(pine fir oak maple))
6956      @result{} nil
6957 @end group
6959 @group
6960 ;; @r{Return a copy lacking all elements.}
6961 (nthcdr 5 '(pine fir oak maple))
6962      @result{} nil
6963 @end group
6964 @end smallexample
6966 @node nth, setcar, nthcdr, car cdr & cons
6967 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6968 @section @code{nth}
6969 @findex nth
6971 The @code{nthcdr} function takes the @sc{cdr} of a list repeatedly.
6972 The @code{nth} function takes the @sc{car} of the result returned by
6973 @code{nthcdr}.  It returns the Nth element of the list.
6975 @need 1500
6976 Thus, if it were not defined in C for speed, the definition of
6977 @code{nth} would be:
6979 @smallexample
6980 @group
6981 (defun nth (n list)
6982   "Returns the Nth element of LIST.
6983 N counts from zero.  If LIST is not that long, nil is returned."
6984   (car (nthcdr n list)))
6985 @end group
6986 @end smallexample
6988 @noindent
6989 (Originally, @code{nth} was defined in Emacs Lisp in @file{subr.el},
6990 but its definition was redone in C in the 1980s.)
6992 The @code{nth} function returns a single element of a list.
6993 This can be very convenient.
6995 Note that the elements are numbered from zero, not one.  That is to
6996 say, the first element of a list, its @sc{car} is the zeroth element.
6997 This is called `zero-based' counting and often bothers people who
6998 are accustomed to the first element in a list being number one, which
6999 is `one-based'.
7001 @need 1250
7002 For example:
7004 @smallexample
7005 @group
7006 (nth 0 '("one" "two" "three"))
7007     @result{} "one"
7009 (nth 1 '("one" "two" "three"))
7010     @result{} "two"
7011 @end group
7012 @end smallexample
7014 It is worth mentioning that @code{nth}, like @code{nthcdr} and
7015 @code{cdr}, does not change the original list---the function is
7016 non-destructive.  This is in sharp contrast to the @code{setcar} and
7017 @code{setcdr} functions.
7019 @node setcar, setcdr, nth, car cdr & cons
7020 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7021 @section @code{setcar}
7022 @findex setcar
7024 As you might guess from their names, the @code{setcar} and @code{setcdr}
7025 functions set the @sc{car} or the @sc{cdr} of a list to a new value.
7026 They actually change the original list, unlike @code{car} and @code{cdr}
7027 which leave the original list as it was.  One way to find out how this
7028 works is to experiment.  We will start with the @code{setcar} function.
7030 @need 1200
7031 First, we can make a list and then set the value of a variable to the
7032 list, using the @code{setq} function.  Here is a list of animals:
7034 @smallexample
7035 (setq animals '(antelope giraffe lion tiger))
7036 @end smallexample
7038 @noindent
7039 If you are reading this in Info inside of GNU Emacs, you can evaluate
7040 this expression in the usual fashion, by positioning the cursor after
7041 the expression and typing @kbd{C-x C-e}.  (I'm doing this right here as
7042 I write this.  This is one of the advantages of having the interpreter
7043 built into the computing environment.)
7045 @need 1200
7046 When we evaluate the variable @code{animals}, we see that it is bound to
7047 the list @code{(antelope giraffe lion tiger)}:
7049 @smallexample
7050 @group
7051 animals
7052      @result{} (antelope giraffe lion tiger)
7053 @end group
7054 @end smallexample
7056 @noindent
7057 Put another way, the variable @code{animals} points to the list
7058 @code{(antelope giraffe lion tiger)}.
7060 Next, evaluate the function @code{setcar} while passing it two
7061 arguments, the variable @code{animals} and the quoted symbol
7062 @code{hippopotamus}; this is done by writing the three element list
7063 @code{(setcar animals 'hippopotamus)} and then evaluating it in the
7064 usual fashion:
7066 @smallexample
7067 (setcar animals 'hippopotamus)
7068 @end smallexample
7070 @need 1200
7071 @noindent
7072 After evaluating this expression, evaluate the variable @code{animals}
7073 again.  You will see that the list of animals has changed:
7075 @smallexample
7076 @group
7077 animals
7078      @result{} (hippopotamus giraffe lion tiger)
7079 @end group
7080 @end smallexample
7082 @noindent
7083 The first element on the list, @code{antelope} is replaced by
7084 @code{hippopotamus}.
7086 So we can see that @code{setcar} did not add a new element to the list
7087 as @code{cons} would have; it replaced @code{giraffe} with
7088 @code{hippopotamus}; it @emph{changed} the list.
7090 @node setcdr, cons Exercise, setcar, car cdr & cons
7091 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7092 @section @code{setcdr}
7093 @findex setcdr
7095 The @code{setcdr} function is similar to the @code{setcar} function,
7096 except that the function replaces the second and subsequent elements of
7097 a list rather than the first element.
7099 @need 1200
7100 To see how this works, set the value of the variable to a list of
7101 domesticated animals by evaluating the following expression:
7103 @smallexample
7104 (setq domesticated-animals '(horse cow sheep goat))
7105 @end smallexample
7107 @need 1200
7108 @noindent
7109 If you now evaluate the list, you will be returned the list
7110 @code{(horse cow sheep goat)}:
7112 @smallexample
7113 @group
7114 domesticated-animals
7115      @result{} (horse cow sheep goat)
7116 @end group
7117 @end smallexample
7119 @need 1200
7120 Next, evaluate @code{setcdr} with two arguments, the name of the
7121 variable which has a list as its value, and the list to which the
7122 @sc{cdr} of the first list will be set;
7124 @smallexample
7125 (setcdr domesticated-animals '(cat dog))
7126 @end smallexample
7128 @noindent
7129 If you evaluate this expression, the list @code{(cat dog)} will appear
7130 in the echo area.  This is the value returned by the function.  The
7131 result we are interested in is the ``side effect'', which we can see by
7132 evaluating the variable @code{domesticated-animals}:
7134 @smallexample
7135 @group
7136 domesticated-animals
7137      @result{} (horse cat dog)
7138 @end group
7139 @end smallexample
7141 @noindent
7142 Indeed, the list is changed from @code{(horse cow sheep goat)} to
7143 @code{(horse cat dog)}.  The @sc{cdr} of the list is changed from
7144 @code{(cow sheep goat)} to @code{(cat dog)}.
7146 @node cons Exercise,  , setcdr, car cdr & cons
7147 @section Exercise
7149 Construct a list of four birds by evaluating several expressions with
7150 @code{cons}.  Find out what happens when you @code{cons} a list onto
7151 itself.  Replace the first element of the list of four birds with a
7152 fish.  Replace the rest of that list with a list of other fish.
7154 @node Cutting & Storing Text, List Implementation, car cdr & cons, Top
7155 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7156 @chapter Cutting and Storing Text
7157 @cindex Cutting and storing text
7158 @cindex Storing and cutting text
7159 @cindex Killing text
7160 @cindex Clipping text
7161 @cindex Erasing text
7162 @cindex Deleting text
7164 Whenever you cut or clip text out of a buffer with a `kill' command in
7165 GNU Emacs, it is stored in a list and you can bring it back with a
7166 `yank' command.
7168 (The use of the word `kill' in Emacs for processes which specifically
7169 @emph{do not} destroy the values of the entities is an unfortunate
7170 historical accident.  A much more appropriate word would be `clip' since
7171 that is what the kill commands do; they clip text out of a buffer and
7172 put it into storage from which it can be brought back.  I have often
7173 been tempted to replace globally all occurrences of `kill' in the Emacs
7174 sources with `clip' and all occurrences of `killed' with `clipped'.)
7176 @menu
7177 * Storing Text::                Text is stored in a list.
7178 * zap-to-char::                 Cutting out text up to a character.
7179 * kill-region::                 Cutting text out of a region.
7180 * Digression into C::           Minor note on C programming language macros.
7181 * defvar::                      How to give a variable an initial value.
7182 * copy-region-as-kill::         A definition for copying text.
7183 * cons & search-fwd Review::
7184 * search Exercises::
7185 @end menu
7187 @node Storing Text, zap-to-char, Cutting & Storing Text, Cutting & Storing Text
7188 @ifnottex
7189 @unnumberedsec Storing Text in a List
7190 @end ifnottex
7192 When text is cut out of a buffer, it is stored on a list.  Successive
7193 pieces of text are stored on the list successively, so the list might
7194 look like this:
7196 @smallexample
7197 ("a piece of text" "previous piece")
7198 @end smallexample
7200 @need 1200
7201 @noindent
7202 The function @code{cons} can be used to to create a new list from a
7203 piece of text (an `atom', to use the jargon) and an existing list,
7204 like this:
7206 @smallexample
7207 @group
7208 (cons "another piece"
7209       '("a piece of text" "previous piece"))
7210 @end group
7211 @end smallexample
7213 @need 1200
7214 @noindent
7215 If you evaluate this expression, a list of three elements will appear in
7216 the echo area:
7218 @smallexample
7219 ("another piece" "a piece of text" "previous piece")
7220 @end smallexample
7222 With the @code{car} and @code{nthcdr} functions, you can retrieve
7223 whichever piece of text you want.  For example, in the following code,
7224 @code{nthcdr 1 @dots{}} returns the list with the first item removed;
7225 and the @code{car} returns the first element of that remainder---the
7226 second element of the original list:
7228 @smallexample
7229 @group
7230 (car (nthcdr 1 '("another piece"
7231                  "a piece of text"
7232                  "previous piece")))
7233      @result{} "a piece of text"
7234 @end group
7235 @end smallexample
7237 The actual functions in Emacs are more complex than this, of course.
7238 The code for cutting and retrieving text has to be written so that
7239 Emacs can figure out which element in the list you want---the first,
7240 second, third, or whatever.  In addition, when you get to the end of
7241 the list, Emacs should give you the first element of the list, rather
7242 than nothing at all.
7244 The list that holds the pieces of text is called the @dfn{kill ring}.
7245 This chapter leads up to a description of the kill ring and how it is
7246 used by first tracing how the @code{zap-to-char} function works.  This
7247 function uses (or `calls') a function that invokes a function that
7248 manipulates the kill ring.  Thus, before reaching the mountains, we
7249 climb the foothills.
7251 A subsequent chapter describes how text that is cut from the buffer is
7252 retrieved.  @xref{Yanking, , Yanking Text Back}.
7254 @node zap-to-char, kill-region, Storing Text, Cutting & Storing Text
7255 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7256 @section @code{zap-to-char}
7257 @findex zap-to-char
7259 The @code{zap-to-char} function barely changed between GNU Emacs
7260 version 19 and GNU Emacs version 21.  However, @code{zap-to-char}
7261 calls another function, @code{kill-region}, which enjoyed a major rewrite
7262 on the way to version 21.
7264 The @code{kill-region} function in Emacs 19 is complex, but does not
7265 use code that is important at this time.  We will skip it.
7267 The @code{kill-region} function in Emacs 21 is easier to read than the
7268 same function in Emacs 19 and introduces a very important concept,
7269 that of error handling.  We will walk through the function.
7271 But first, let us look at the interactive @code{zap-to-char} function.
7273 @menu
7274 * Complete zap-to-char::        The complete implementation.
7275 * zap-to-char interactive::     A three part interactive expression.
7276 * zap-to-char body::            A short overview.
7277 * search-forward::              How to search for a string.
7278 * progn::                       The @code{progn} special form.
7279 * Summing up zap-to-char::      Using @code{point} and @code{search-forward}.
7280 @end menu
7282 @node Complete zap-to-char, zap-to-char interactive, zap-to-char, zap-to-char
7283 @ifnottex
7284 @unnumberedsubsec The Complete @code{zap-to-char} Implementation
7285 @end ifnottex
7287 The GNU Emacs version 19 and version 21 implementations of the
7288 @code{zap-to-char} function are nearly identical in form, and they
7289 work alike.  The function removes the text in the region between the
7290 location of the cursor (i.e., of point) up to and including the next
7291 occurrence of a specified character.  The text that @code{zap-to-char}
7292 removes is put in the kill ring; and it can be retrieved from the kill
7293 ring by typing @kbd{C-y} (@code{yank}).  If the command is given an
7294 argument, it removes text through that number of occurrences.  Thus,
7295 if the cursor were at the beginning of this sentence and the character
7296 were @samp{s}, @samp{Thus} would be removed.  If the argument were
7297 two, @samp{Thus, if the curs} would be removed, up to and including
7298 the @samp{s} in @samp{cursor}.
7300 If the specified character is not found, @code{zap-to-char} will say
7301 ``Search failed'', tell you the character you typed, and not remove
7302 any text.
7304 In order to determine how much text to remove, @code{zap-to-char} uses
7305 a search function.  Searches are used extensively in code that
7306 manipulates text, and we will focus attention on them as well as on the
7307 deletion command.
7309 @need 800
7310 Here is the complete text of the version 19 implementation of the function:
7312 @c v 19
7313 @smallexample
7314 @group
7315 (defun zap-to-char (arg char)  ; version 19 implementation
7316   "Kill up to and including ARG'th occurrence of CHAR.
7317 Goes backward if ARG is negative; error if CHAR not found."
7318   (interactive "*p\ncZap to char: ")
7319   (kill-region (point)
7320                (progn
7321                  (search-forward
7322                   (char-to-string char) nil nil arg)
7323                  (point))))
7324 @end group
7325 @end smallexample
7327 @node zap-to-char interactive, zap-to-char body, Complete zap-to-char, zap-to-char
7328 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7329 @subsection The @code{interactive} Expression
7331 @need 800
7332 The interactive expression in the @code{zap-to-char} command looks like
7333 this:
7335 @smallexample
7336 (interactive "*p\ncZap to char: ")
7337 @end smallexample
7339 The part within quotation marks, @code{"*p\ncZap to char:@: "}, specifies
7340 three different things.  First, and most simply, the asterisk, @samp{*},
7341 causes an error to be signalled if the buffer is read-only.  This means that
7342 if you try @code{zap-to-char} in a read-only buffer you will not be able to
7343 remove text, and you will receive a message that says ``Buffer is
7344 read-only''; your terminal may beep at you as well.
7346 The version 21 implementation does not have the asterisk, @samp{*}.  The
7347 function works the same as in version 19: in both cases, it cannot
7348 remove text from a read-only buffer but the function does copy the
7349 text that would have been removed to the kill ring.  Also, in both
7350 cases, you see an error message.
7352 However, the version 19 implementation copies text from a read-only
7353 buffer only because of a mistake in the implementation of
7354 @code{interactive}.  According to the documentation for
7355 @code{interactive}, the asterisk, @samp{*}, should prevent the
7356 @code{zap-to-char} function from doing anything at all when the buffer
7357 is read only.  The function should not copy the text to the kill ring.
7358 It is a bug that it does.
7360 In version 21, @code{interactive} is implemented correctly.  So the
7361 asterisk, @samp{*}, had to be removed from the interactive
7362 specification.  If you insert an @samp{*} and evaluate the function
7363 definition, then the next time you run the @code{zap-to-char} function
7364 on a read-only buffer, you will not copy any text.
7366 That change aside, and a change to the documentation, the two versions
7367 of the  @code{zap-to-char} function are identical.
7369 Let us continue with the interactive specification.
7371 The second part of @code{"*p\ncZap to char:@: "} is the @samp{p}.
7372 This part is separated from the next part by a newline, @samp{\n}.
7373 The @samp{p} means that the first argument to the function will be
7374 passed the value of a `processed prefix'.  The prefix argument is
7375 passed by typing @kbd{C-u} and a number, or @kbd{M-} and a number.  If
7376 the function is called interactively without a prefix, 1 is passed to
7377 this argument.
7379 The third part of @code{"*p\ncZap to char:@: "} is @samp{cZap to char:@:
7380 }.  In this part, the lower case @samp{c} indicates that
7381 @code{interactive} expects a prompt and that the argument will be a
7382 character.  The prompt follows the @samp{c} and is the string @samp{Zap
7383 to char:@: } (with a space after the colon to make it look good).
7385 What all this does is prepare the arguments to @code{zap-to-char} so they
7386 are of the right type, and give the user a prompt.
7388 @node zap-to-char body, search-forward, zap-to-char interactive, zap-to-char
7389 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7390 @subsection The Body of @code{zap-to-char}
7392 The body of the @code{zap-to-char} function contains the code that
7393 kills (that is, removes) the text in the region from the current
7394 position of the cursor up to and including the specified character.
7395 The first part of the code looks like this:
7397 @smallexample
7398 (kill-region (point) @dots{}
7399 @end smallexample
7401 @noindent
7402 @code{(point)} is the current position of the cursor.
7404 The next part of the code is an expression using @code{progn}.  The body
7405 of the @code{progn} consists of calls to @code{search-forward} and
7406 @code{point}.
7408 It is easier to understand how @code{progn} works after learning about
7409 @code{search-forward}, so we will look at @code{search-forward} and
7410 then at @code{progn}.
7412 @node search-forward, progn, zap-to-char body, zap-to-char
7413 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7414 @subsection The @code{search-forward} Function
7415 @findex search-forward
7417 The @code{search-forward} function is used to locate the
7418 zapped-for-character in @code{zap-to-char}.  If the search is
7419 successful, @code{search-forward} leaves point immediately after the
7420 last character in the target string.  (In @code{zap-to-char}, the
7421 target string is just one character long.)  If the search is
7422 backwards, @code{search-forward} leaves point just before the first
7423 character in the target.  Also, @code{search-forward} returns @code{t}
7424 for true.  (Moving point is therefore a `side effect'.)
7426 @need 1250
7427 In @code{zap-to-char}, the @code{search-forward} function looks like this:
7429 @smallexample
7430 (search-forward (char-to-string char) nil nil arg)
7431 @end smallexample
7433 The @code{search-forward} function takes four arguments:
7435 @enumerate
7436 @item
7437 The first argument is the target, what is searched for.  This must be a
7438 string, such as @samp{"z"}.
7440 As it happens, the argument passed to @code{zap-to-char} is a single
7441 character.  Because of the way computers are built, the Lisp
7442 interpreter may treat a single character as being different from a
7443 string of characters.  Inside the computer, a single character has a
7444 different electronic format than a string of one character.  (A single
7445 character can often be recorded in the computer using exactly one
7446 byte; but a string may be longer, and the computer needs to be ready
7447 for this.)  Since the @code{search-forward} function searches for a
7448 string, the character that the @code{zap-to-char} function receives as
7449 its argument must be converted inside the computer from one format to
7450 the other; otherwise the @code{search-forward} function will fail.
7451 The @code{char-to-string} function is used to make this conversion.
7453 @item
7454 The second argument bounds the search; it is specified as a position in
7455 the buffer.  In this case, the search can go to the end of the buffer,
7456 so no bound is set and the second argument is @code{nil}.
7458 @item
7459 The third argument tells the function what it should do if the search
7460 fails---it can signal an error (and print a message) or it can return
7461 @code{nil}.  A @code{nil} as the third argument causes the function to
7462 signal an error when the search fails.
7464 @item
7465 The fourth argument to @code{search-forward} is the repeat count---how
7466 many occurrences of the string to look for.  This argument is optional
7467 and if the function is called without a repeat count, this argument is
7468 passed the value 1.  If this argument is negative, the search goes
7469 backwards.
7470 @end enumerate
7472 @need 800
7473 In template form, a @code{search-forward} expression looks like this:
7475 @smallexample
7476 @group
7477 (search-forward "@var{target-string}"
7478                 @var{limit-of-search}
7479                 @var{what-to-do-if-search-fails}
7480                 @var{repeat-count})
7481 @end group
7482 @end smallexample
7484 We will look at @code{progn} next.
7486 @node progn, Summing up zap-to-char, search-forward, zap-to-char
7487 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7488 @subsection The @code{progn} Special Form
7489 @findex progn
7491 @code{progn} is a special form that causes each of its arguments to be
7492 evaluated in sequence and then returns the value of the last one.  The
7493 preceding expressions are evaluated only for the side effects they
7494 perform.  The values produced by them are discarded.
7496 @need 800
7497 The template for a @code{progn} expression is very simple:
7499 @smallexample
7500 @group
7501 (progn
7502   @var{body}@dots{})
7503 @end group
7504 @end smallexample
7506 In @code{zap-to-char}, the @code{progn} expression has to do two things:
7507 put point in exactly the right position; and return the location of
7508 point so that @code{kill-region} will know how far to kill to.
7510 The first argument to the @code{progn} is @code{search-forward}.  When
7511 @code{search-forward} finds the string, the function leaves point
7512 immediately after the last character in the target string.  (In this
7513 case the target string is just one character long.)  If the search is
7514 backwards, @code{search-forward} leaves point just before the first
7515 character in the target.  The movement of point is a side effect.
7517 The second and last argument to @code{progn} is the expression
7518 @code{(point)}.  This expression returns the value of point, which in
7519 this case will be the location to which it has been moved by
7520 @code{search-forward}.  This value is returned by the @code{progn}
7521 expression and is passed to @code{kill-region} as @code{kill-region}'s
7522 second argument.
7524 @node Summing up zap-to-char,  , progn, zap-to-char
7525 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7526 @subsection Summing up @code{zap-to-char}
7528 Now that we have seen how @code{search-forward} and @code{progn} work,
7529 we can see how the @code{zap-to-char} function works as a whole.
7531 The first argument to @code{kill-region} is the position of the cursor
7532 when the @code{zap-to-char} command is given---the value of point at
7533 that time.  Within the @code{progn}, the search function then moves
7534 point to just after the zapped-to-character and @code{point} returns the
7535 value of this location.  The @code{kill-region} function puts together
7536 these two values of point, the first one as the beginning of the region
7537 and the second one as the end of the region, and removes the region.
7539 The @code{progn} special form is necessary because the @code{kill-region}
7540 command takes two arguments; and it would fail if @code{search-forward}
7541 and @code{point} expressions were  written in sequence as two
7542 additional arguments.  The @code{progn} expression is a single argument
7543 to @code{kill-region} and returns the one value that @code{kill-region}
7544 needs for its second argument.
7546 @node kill-region, Digression into C, zap-to-char, Cutting & Storing Text
7547 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7548 @section @code{kill-region}
7549 @findex kill-region
7551 The @code{zap-to-char} function uses the @code{kill-region} function.
7552 This function clips text from a region and copies that text to
7553 the kill ring, from which it may be retrieved.
7555 The Emacs 21 version of that function uses @code{condition-case} and
7556 @code{copy-region-as-kill}, both of which we will explain.
7557 @code{condition-case} is an important special form.
7559 In essence, the @code{kill-region} function calls
7560 @code{condition-case}, which takes three arguments.  In this function,
7561 the first argument does nothing.  The second argument contains the
7562 code that does the work when all goes well.  The third argument
7563 contains the code that is called in the event of an error.
7565 @menu
7566 * Complete kill-region::        The function definition.
7567 * condition-case::              Dealing with a problem.
7568 * delete-and-extract-region::   Doing the work.
7569 @end menu
7571 @node Complete kill-region, condition-case, kill-region, kill-region
7572 @ifnottex
7573 @unnumberedsubsec The Complete @code{kill-region} Definition
7574 @end ifnottex
7576 @need 1200
7577 We will go through the @code{condition-case} code in a moment.  First,
7578 let us look at the complete definition of @code{kill-region}, with
7579 comments added:
7581 @c v 21
7582 @smallexample
7583 @group
7584 (defun kill-region (beg end)
7585   "Kill between point and mark.
7586 The text is deleted but saved in the kill ring."
7587   (interactive "r")
7588 @end group
7590 @group
7591   ;; 1. `condition-case' takes three arguments.
7592   ;;    If the first argument is nil, as it is here,
7593   ;;    information about the error signal is not
7594   ;;    stored for use by another function.
7595   (condition-case nil
7596 @end group
7598 @group
7599       ;; 2. The second argument to `condition-case'
7600       ;;    tells the Lisp interpreter what to do when all goes well.
7601 @end group
7603 @group
7604       ;;    The `delete-and-extract-region' function usually does the
7605       ;;    work.  If the beginning and ending of the region are both
7606       ;;    the same, then the variable `string' will be empty, or nil
7607       (let ((string (delete-and-extract-region beg end)))
7608 @end group
7610 @group
7611         ;; `when' is an `if' clause that cannot take an `else-part'.
7612         ;; Emacs normally sets the value of `last-command' to the
7613         ;; previous command.
7614 @end group
7615 @group
7616         ;; `kill-append' concatenates the new string and the old.
7617         ;; `kill-new' inserts text into a new item in the kill ring.
7618         (when string
7619           (if (eq last-command 'kill-region)
7620               ;; if true, prepend string
7621               (kill-append string (< end beg))
7622             (kill-new string)))
7623         (setq this-command 'kill-region))
7624 @end group
7626 @group
7627     ;; 3. The third argument to `condition-case' tells the interpreter
7628     ;;    what to do with an error.
7629 @end group
7630 @group
7631     ;;    The third argument has a conditions part and a body part.
7632     ;;    If the conditions are met (in this case,
7633     ;;             if text or buffer is read-only)
7634     ;;    then the body is executed.
7635 @end group
7636 @group
7637     ((buffer-read-only text-read-only) ;; this is the if-part
7638      ;; then...
7639      (copy-region-as-kill beg end)
7640 @end group
7641 @group
7642      (if kill-read-only-ok            ;; usually this variable is nil
7643          (message "Read only text copied to kill ring")
7644        ;; or else, signal an error if the buffer is read-only;
7645        (barf-if-buffer-read-only)
7646        ;; and, in any case, signal that the text is read-only.
7647        (signal 'text-read-only (list (current-buffer)))))))
7648 @end group
7649 @end smallexample
7651 @node condition-case, delete-and-extract-region, Complete kill-region, kill-region
7652 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7653 @subsection @code{condition-case}
7654 @findex condition-case
7656 As we have seen earlier (@pxref{Making Errors, , Generate an Error
7657 Message}), when the Emacs Lisp interpreter has trouble evaluating an
7658 expression, it provides you with help; in the jargon, this is called
7659 ``signaling an error''.  Usually, the computer stops the program and
7660 shows you a message.
7662 However, some programs undertake complicated actions.  They should not
7663 simply stop on an error.  In the @code{kill-region} function, the most
7664 likely error is that you will try to kill text that is read-only and
7665 cannot be removed.  So the @code{kill-region} function contains code
7666 to handle this circumstance.  This code, which makes up the body of
7667 the @code{kill-region} function, is inside of a @code{condition-case}
7668 special form.
7670 @need 800
7671 The template for @code{condition-case} looks like this:
7673 @smallexample
7674 @group
7675 (condition-case
7676   @var{var}
7677   @var{bodyform}
7678   @var{error-handler}@dots{})
7679 @end group
7680 @end smallexample
7682 The second argument, @var{bodyform}, is straightforward.  The
7683 @code{condition-case} special form causes the Lisp interpreter to
7684 evaluate the code in @var{bodyform}.  If no error occurs, the special
7685 form returns the code's value and produces the side-effects, if any.
7687 In short, the @var{bodyform} part of a @code{condition-case}
7688 expression determines what should happen when everything works
7689 correctly.
7691 However, if an error occurs, among its other actions, the function
7692 generating the error signal will define one or more error condition
7693 names.
7695 An error handler is the third argument to @code{condition case}.
7696 An error handler has two parts, a @var{condition-name} and a
7697 @var{body}.  If the @var{condition-name} part of an error handler
7698 matches a condition name generated by an error, then the @var{body}
7699 part of the error handler is run.
7701 As you will expect, the @var{condition-name} part of an error handler
7702 may be either a single condition name or a list of condition names.
7704 Also, a complete @code{condition-case} expression may contain more
7705 than one error handler.  When an error occurs, the first applicable
7706 handler is run.
7708 Lastly, the first argument to the @code{condition-case} expression,
7709 the @var{var} argument, is sometimes bound to a variable that
7710 contains information about the error.  However, if that argument is
7711 nil, as is the case in @code{kill-region}, that information is
7712 discarded.
7714 @need 1200
7715 In brief, in the @code{kill-region} function, the code
7716 @code{condition-case} works like this:
7718 @smallexample
7719 @group
7720 @var{If no errors}, @var{run only this code}
7721     @var{but}, @var{if errors}, @var{run this other code}.
7722 @end group
7723 @end smallexample
7725 @node delete-and-extract-region,  , condition-case, kill-region
7726 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7727 @subsection @code{delete-and-extract-region}
7728 @findex delete-and-extract-region
7730 A @code{condition-case} expression has two parts, a part that is
7731 evaluated in the expectation that all will go well, but which may
7732 generate an error; and a part that is evaluated when there is an
7733 error.
7735 First, let us look at the code in @code{kill-region} that is run in
7736 the expectation that all goes well.  This is the core of the function.
7737 The code looks like this:
7739 @smallexample
7740 @group
7741 (let ((string (delete-and-extract-region beg end)))
7742   (when string
7743     (if (eq last-command 'kill-region)
7744         (kill-append string (< end beg))
7745       (kill-new string)))
7746   (setq this-command 'kill-region))
7747 @end group
7748 @end smallexample
7750 It looks complicated because we have the new functions
7751 @code{delete-and-extract-region}, @code{kill-append}, and
7752 @code{kill-new} as well as the new variables,
7753 @code{last-command} and @code{this-command}.
7755 The @code{delete-and-extract-region} function is straightforward.  It
7756 is a built-in function that deletes the text in a region (a side
7757 effect) and also returns that text.  This is the function that
7758 actually removes the text.  (And if it cannot do that, it signals the
7759 error.)
7761 In this @code{let} expression, the text that
7762 @code{delete-and-extract-region} returns is placed in the local
7763 variable called @samp{string}.  This is the text that is removed from
7764 the buffer.  (To be more precise, the variable is set to point to the
7765 address of the extracted text; to say it is `placed in' the variable
7766 is simply a shorthand.)
7768 If the variable @samp{string} does point to text, that text is added
7769 to the kill ring.  The variable will have a @code{nil} value if no
7770 text was removed.
7772 The code uses @code{when} to determine whether the variable
7773 @samp{string} points to text.  A @code{when} statement is simply a
7774 programmers' convenience.  A @code{when} statement is an @code{if}
7775 statement without the possibility of an else clause.  In your mind, you
7776 can replace @code{when} with @code{if} and understand what goes on.
7777 That is what the Lisp interpreter does.
7779 @cindex Macro, lisp
7780 @cindex Lisp macro
7781 Technically speaking, @code{when} is a Lisp macro.  A Lisp @dfn{macro}
7782 enables you to define new control constructs and other language
7783 features.  It tells the interpreter how to compute another Lisp
7784 expression which will in turn compute the value.  In this case, the
7785 `other expression' is an @code{if} expression.  For more about Lisp
7786 macros, see @ref{Macros, , Macros, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
7787 Manual}.  The C programming language also provides macros.  These are
7788 different, but also useful.  We will briefly look at C macros in
7789 @ref{Digression into C}.
7791 @need 1200
7792 If the string has content, then another conditional expression is
7793 executed.  This is an @code{if} with both a then-part and an else-part.
7795 @smallexample
7796 @group
7797 (if (eq last-command 'kill-region)
7798     (kill-append string (< end beg))
7799   (kill-new string)))
7800 @end group
7801 @end smallexample
7803 The then-part is evaluated if the previous command was another call to
7804 @code{kill-region}; if not, the else-part is evaluated.
7806 @code{last-command} is a variable that comes with Emacs that we have
7807 not seen before.  Normally, whenever a function is executed, Emacs
7808 sets the value of @code{last-command} to the previous command.
7810 @need 1200
7811 In this segment of the definition, the @code{if} expression checks
7812 whether the previous command was @code{kill-region}.  If it was,
7814 @smallexample
7815 (kill-append string (< end beg))
7816 @end smallexample
7818 @noindent
7819 concatenates a copy of the newly clipped text to the just previously
7820 clipped text in the kill ring.  (If the @w{@code{(< end beg))}}
7821 expression is true, @code{kill-append} prepends the string to the just
7822 previously clipped text.  For a detailed discussion, see
7823 @ref{kill-append function, , The @code{kill-append} function}.)
7825 If you then yank back the text, i.e., `paste' it, you get both
7826 pieces of text at once.  That way, if you delete two words in a row,
7827 and then yank them back, you get both words, in their proper order,
7828 with one yank.  (The @w{@code{(< end beg))}} expression makes sure the
7829 order is correct.)
7831 On the other hand, if the previous command is not @code{kill-region},
7832 then the @code{kill-new} function is called, which adds the text to
7833 the kill ring as the latest item, and sets the
7834 @code{kill-ring-yank-pointer} variable to point to it.
7836 @node Digression into C, defvar, kill-region, Cutting & Storing Text
7837 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7838 @section Digression into C
7839 @findex delete-and-extract-region
7840 @cindex C, a digression into
7841 @cindex Digression into C
7843 The @code{zap-to-char} command uses the
7844 @code{delete-and-extract-region} function, which in turn uses two
7845 other functions, @code{copy-region-as-kill} and
7846 @code{del_range_1}.  The @code{copy-region-as-kill} function will be
7847 described in a following section; it puts a copy of the region in the
7848 kill ring so it can be yanked back.  (@xref{copy-region-as-kill, ,
7849 @code{copy-region-as-kill}}.)
7851 The @code{delete-and-extract-region} function removes the contents of
7852 a region and you cannot get them back.
7854 Unlike the other code discussed here, @code{delete-and-extract-region}
7855 is not written in Emacs Lisp; it is written in C and is one of the
7856 primitives of the GNU Emacs system.  Since it is very simple, I will
7857 digress briefly from Lisp and describe it here.
7859 @need 1500
7860 Like many of the other Emacs primitives,
7861 @code{delete-and-extract-region} is written as an instance of a C
7862 macro, a macro being a template for code.  The complete macro looks
7863 like this:
7865 @c /usr/local/src/emacs/src/editfns.c
7866 @smallexample
7867 @group
7868 DEFUN ("delete-and-extract-region", Fdelete_and_extract_region,
7869        Sdelete_and_extract_region, 2, 2, 0,
7870   "Delete the text between START and END and return it.")
7871   (start, end)
7872      Lisp_Object start, end;
7874   validate_region (&start, &end);
7875   return del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
7877 @end group
7878 @end smallexample
7880 Without going into the details of the macro writing process, let me
7881 point out that this macro starts with the word @code{DEFUN}.  The word
7882 @code{DEFUN} was chosen since the code serves the same purpose as
7883 @code{defun} does in Lisp.  The word @code{DEFUN} is followed by seven
7884 parts inside of parentheses:
7886 @itemize @bullet
7887 @item
7888 The first part is the name given to the function in Lisp,
7889 @code{delete-and-extract-region}.
7891 @item
7892 The second part is the name of the function in C,
7893 @code{Fdelete_and_extract_region}.  By convention, it starts with
7894 @samp{F}.  Since C does not use hyphens in names, underscores are used
7895 instead.
7897 @item
7898 The third part is the name for the C constant structure that records
7899 information on this function for internal use.  It is the name of the
7900 function in C but begins with an @samp{S} instead of an @samp{F}.
7902 @item
7903 The fourth and fifth parts specify the minimum and maximum number of
7904 arguments the function can have.  This function demands exactly 2
7905 arguments.
7907 @item
7908 The sixth part is nearly like the argument that follows the
7909 @code{interactive} declaration in a function written in Lisp: a letter
7910 followed, perhaps, by a prompt.  The only difference from the Lisp is
7911 when the macro is called with no arguments.  Then you write a @code{0}
7912 (which is a `null string'), as in this macro.
7914 If you were to specify arguments, you would place them between
7915 quotation marks.  The C macro for @code{goto-char} includes
7916 @code{"NGoto char: "} in this position to indicate that the function
7917 expects a raw prefix, in this case, a numerical location in a buffer,
7918 and provides a prompt.
7920 @item
7921 The seventh part is a documentation string, just like the one for a
7922 function written in Emacs Lisp, except that every newline must be
7923 written explicitly as @samp{\n} followed by a backslash and carriage
7924 return.
7926 @need 1000
7927 Thus, the first two lines of documentation for  @code{goto-char} are
7928 written like this:
7930 @smallexample
7931 @group
7932   "Set point to POSITION, a number or marker.\n\
7933 Beginning of buffer is position (point-min), end is (point-max).
7934 @end group
7935 @end smallexample
7936 @end itemize
7938 @need 1200
7939 In a C macro, the formal parameters come next, with a statement of
7940 what kind of object they are, followed by what might be called the `body'
7941 of the macro.  For @code{delete-and-extract-region} the `body'
7942 consists of the following two lines:
7944 @smallexample
7945 @group
7946 validate_region (&start, &end);
7947 return del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
7948 @end group
7949 @end smallexample
7951 The first function, @code{validate_region} checks whether the values
7952 passed as the beginning and end of the region are the proper type and
7953 are within range.  The second function, @code{del_range_1}, actually
7954 deletes the text.
7956 @code{del_range_1} is a complex function we will not look into.  It
7957 updates the buffer and does other things.
7959 However, it is worth looking at the two arguments passed to
7960 @code{del_range}.  These are @w{@code{XINT (start)}} and @w{@code{XINT
7961 (end)}}.
7963 As far as the C language is concerned, @code{start} and @code{end} are
7964 two integers that mark the beginning and end of the region to be
7965 deleted@footnote{More precisely, and requiring more expert knowledge
7966 to understand, the two integers are of type `Lisp_Object', which can
7967 also be a C union instead of an integer type.}.
7969 In early versions of Emacs, these two numbers were thirty-two bits
7970 long, but the code is slowly being generalized to handle other
7971 lengths.  Three of the available bits are used to specify the type of
7972 information and a fourth bit is used for handling the computer's
7973 memory; the remaining bits are used as `content'.
7975 @samp{XINT} is a C macro that extracts the relevant number from the
7976 longer collection of bits; the four other bits are discarded.
7978 @need 800
7979 The command in @code{delete-and-extract-region} looks like this:
7981 @smallexample
7982 del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
7983 @end smallexample
7985 @noindent
7986 It deletes the region between the beginning position, @code{start},
7987 and the ending position, @code{end}.
7989 From the point of view of the person writing Lisp, Emacs is all very
7990 simple; but hidden underneath is a great deal of complexity to make it
7991 all work.
7993 @node defvar, copy-region-as-kill, Digression into C, Cutting & Storing Text
7994 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7995 @section Initializing a Variable with @code{defvar}
7996 @findex defvar
7997 @cindex Initializing a variable
7998 @cindex Variable initialization
8000 Unlike the @code{delete-and-extract-region} function, the
8001 @code{copy-region-as-kill} function is written in Emacs Lisp.  Two
8002 functions within it, @code{kill-append} and @code{kill-new}, copy a
8003 region in a buffer and save it in a variable called the
8004 @code{kill-ring}.  This section describes how the @code{kill-ring}
8005 variable is created and initialized using the @code{defvar} special
8006 form.
8008 (Again we note that the term @code{kill-ring} is a misnomer.  The text
8009 that is clipped out of the buffer can be brought back; it is not a ring
8010 of corpses, but a ring of resurrectable text.)
8012 In Emacs Lisp, a variable such as the @code{kill-ring} is created and
8013 given an initial value by using the @code{defvar} special form.  The
8014 name comes from ``define variable''.
8016 The @code{defvar} special form is similar to @code{setq} in that it sets
8017 the value of a variable.  It is unlike @code{setq} in two ways: first,
8018 it only sets the value of the variable if the variable does not already
8019 have a value.  If the variable already has a value, @code{defvar} does
8020 not override the existing value.  Second, @code{defvar} has a
8021 documentation string.
8023 (Another special form, @code{defcustom}, is designed for variables
8024 that people customize.  It has more features than @code{defvar}.
8025 (@xref{defcustom, , Setting Variables with @code{defcustom}}.)
8027 @menu
8028 * See variable current value::
8029 * defvar and asterisk::         An old-time convention.
8030 @end menu
8032 @node See variable current value, defvar and asterisk, defvar, defvar
8033 @ifnottex
8034 @unnumberedsubsec Seeing the Current Value of a Variable
8035 @end ifnottex
8037 You can see the current value of a variable, any variable, by using
8038 the @code{describe-variable} function, which is usually invoked by
8039 typing @kbd{C-h v}.  If you type @kbd{C-h v} and then @code{kill-ring}
8040 (followed by @key{RET}) when prompted, you will see what is in your
8041 current kill ring---this may be quite a lot!  Conversely, if you have
8042 been doing nothing this Emacs session except read this document, you
8043 may have nothing in it.  Also, you will see the documentation for
8044 @code{kill-ring}:
8046 @smallexample
8047 @group
8048 Documentation:
8049 List of killed text sequences.
8050 Since the kill ring is supposed to interact nicely with cut-and-paste
8051 facilities offered by window systems, use of this variable should
8052 @end group
8053 @group
8054 interact nicely with `interprogram-cut-function' and
8055 `interprogram-paste-function'.  The functions `kill-new',
8056 `kill-append', and `current-kill' are supposed to implement this
8057 interaction; you may want to use them instead of manipulating the kill
8058 ring directly.
8059 @end group
8060 @end smallexample
8062 @need 800
8063 The kill ring is defined by a @code{defvar} in the following way:
8065 @smallexample
8066 @group
8067 (defvar kill-ring nil
8068   "List of killed text sequences.
8069 @dots{}")
8070 @end group
8071 @end smallexample
8073 @noindent
8074 In this variable definition, the variable is given an initial value of
8075 @code{nil}, which makes sense, since if you have saved nothing, you want
8076 nothing back if you give a @code{yank} command.  The documentation
8077 string is written just like the documentation string of a @code{defun}.
8078 As with the documentation string of the @code{defun}, the first line of
8079 the documentation should be a complete sentence, since some commands,
8080 like @code{apropos}, print only the first line of documentation.
8081 Succeeding lines should not be indented; otherwise they look odd when
8082 you use @kbd{C-h v} (@code{describe-variable}).
8084 @node defvar and asterisk,  , See variable current value, defvar
8085 @subsection @code{defvar} and an asterisk
8086 @findex defvar @r{for a user customizable variable}
8087 @findex defvar @r{with an asterisk}
8089 In the past, Emacs used the @code{defvar} special form both for
8090 internal variables that you would not expect a user to change and for
8091 variables that you do expect a user to change.  Although you can still
8092 use @code{defvar} for user customizable variables, please use
8093 @code{defcustom} instead, since that special form provides a path into
8094 the Customization commands.  (@xref{defcustom, , Setting Variables
8095 with @code{defcustom}}.)
8097 When you specified a variable using the @code{defvar} special form,
8098 you could distinguish a readily settable variable from others by
8099 typing an asterisk, @samp{*}, in the first column of its documentation
8100 string.  For example:
8102 @smallexample
8103 @group
8104 (defvar shell-command-default-error-buffer nil
8105   "*Buffer name for `shell-command' @dots{} error output.
8106 @dots{} ")
8107 @end group
8108 @end smallexample
8110 @noindent
8111 This means that you could (and still can) use the @code{edit-options}
8112 command to change the value of
8113 @code{shell-command-default-error-buffer} temporarily.
8115 @findex edit-options
8116 However, options set using @code{edit-options} are set only for the
8117 duration of your editing session.  The new values are not saved
8118 between sessions.  Each time Emacs starts, it reads the original
8119 value, unless you change the value within your @file{.emacs} file,
8120 either by setting it manually or by using @code{customize}.
8121 @xref{Emacs Initialization, , Your @file{.emacs} File}.
8123 For me, the major use of the @code{edit-options} command is to suggest
8124 variables that I might want to set in my @file{.emacs} file.  I urge
8125 you to look through the list.  (@xref{Edit Options, , Editing Variable
8126 Values, emacs, The GNU Emacs Manual}.)
8128 @node copy-region-as-kill, cons & search-fwd Review, defvar, Cutting & Storing Text
8129 @comment  node-name,  next,  previous,  up
8130 @section @code{copy-region-as-kill}
8131 @findex copy-region-as-kill
8132 @findex nthcdr
8134 The @code{copy-region-as-kill} function copies a region of text from a
8135 buffer and (via either @code{kill-append} or @code{kill-new}) saves it
8136 in the @code{kill-ring}.
8138 If you call @code{copy-region-as-kill} immediately after a
8139 @code{kill-region} command, Emacs appends the newly copied text to the
8140 previously copied text.  This means that if you yank back the text, you
8141 get it all, from both this and the previous operation.  On the other
8142 hand, if some other command precedes the @code{copy-region-as-kill},
8143 the function copies the text into a separate entry in the kill ring.
8145 @menu
8146 * Complete copy-region-as-kill::  The complete function definition.
8147 * copy-region-as-kill body::    The body of @code{copy-region-as-kill}.
8148 @end menu
8150 @node Complete copy-region-as-kill, copy-region-as-kill body, copy-region-as-kill, copy-region-as-kill
8151 @ifnottex
8152 @unnumberedsubsec The complete @code{copy-region-as-kill} function definition
8153 @end ifnottex
8155 @need 1200
8156 Here is the complete text of the version 21 @code{copy-region-as-kill}
8157 function:
8159 @smallexample
8160 @group
8161 (defun copy-region-as-kill (beg end)
8162   "Save the region as if killed, but don't kill it.
8163 In Transient Mark mode, deactivate the mark.
8164 If `interprogram-cut-function' is non-nil, also save
8165 the text for a window system cut and paste."
8166   (interactive "r")
8167 @end group
8168 @group
8169   (if (eq last-command 'kill-region)
8170       (kill-append (buffer-substring beg end) (< end beg))
8171     (kill-new (buffer-substring beg end)))
8172 @end group
8173 @group
8174   (if transient-mark-mode
8175       (setq deactivate-mark t))
8176   nil)
8177 @end group
8178 @end smallexample
8180 @need 800
8181 As usual, this function can be divided into its component parts:
8183 @smallexample
8184 @group
8185 (defun copy-region-as-kill (@var{argument-list})
8186   "@var{documentation}@dots{}"
8187   (interactive "r")
8188   @var{body}@dots{})
8189 @end group
8190 @end smallexample
8192 The arguments are @code{beg} and @code{end} and the function is
8193 interactive with @code{"r"}, so the two arguments must refer to the
8194 beginning and end of the region.  If you have been reading though this
8195 document from the beginning, understanding these parts of a function is
8196 almost becoming routine.
8198 The documentation is somewhat confusing unless you remember that the
8199 word `kill' has a meaning different from its usual meaning.  The
8200 `Transient Mark' and @code{interprogram-cut-function} comments explain
8201 certain side-effects.
8203 After you once set a mark, a buffer always contains a region.  If you
8204 wish, you can use Transient Mark mode to highlight the region
8205 temporarily.  (No one wants to highlight the region all the time, so
8206 Transient Mark mode highlights it only at appropriate times.  Many
8207 people turn off Transient Mark mode, so the region is never
8208 highlighted.)
8210 Also, a windowing system allows you to copy, cut, and paste among
8211 different programs.  In the X windowing system, for example, the
8212 @code{interprogram-cut-function} function is @code{x-select-text},
8213 which works with the windowing system's equivalent of the Emacs kill
8214 ring.
8216 The body of the @code{copy-region-as-kill} function starts with an
8217 @code{if} clause.  What this clause does is distinguish between two
8218 different situations: whether or not this command is executed
8219 immediately after a previous @code{kill-region} command.  In the first
8220 case, the new region is appended to the previously copied text.
8221 Otherwise, it is inserted into the beginning of the kill ring as a
8222 separate piece of text from the previous piece.
8224 The last two lines of the function prevent the region from lighting up
8225 if Transient Mark mode is turned on.
8227 The body of @code{copy-region-as-kill} merits discussion in detail.
8229 @node copy-region-as-kill body,  , Complete copy-region-as-kill, copy-region-as-kill
8230 @comment  node-name,  next,  previous,  up
8231 @subsection The Body of @code{copy-region-as-kill}
8233 The @code{copy-region-as-kill} function works in much the same way as
8234 the @code{kill-region} function (@pxref{kill-region,
8235 ,@code{kill-region}}).  Both are written so that two or more kills in
8236 a row combine their text into a single entry.  If you yank back the
8237 text from the kill ring, you get it all in one piece.  Moreover, kills
8238 that kill forward from the current position of the cursor are added to
8239 the end of the previously copied text and commands that copy text
8240 backwards add it to the beginning of the previously copied text.  This
8241 way, the words in the text stay in the proper order.
8243 Like @code{kill-region}, the @code{copy-region-as-kill} function makes
8244 use of the @code{last-command} variable that keeps track of the
8245 previous Emacs command.
8247 @menu
8248 * last-command & this-command::
8249 * kill-append function::
8250 * kill-new function::
8251 @end menu
8253 @node last-command & this-command, kill-append function, copy-region-as-kill body, copy-region-as-kill body
8254 @ifnottex
8255 @unnumberedsubsubsec @code{last-command} and @code{this-command}
8256 @end ifnottex
8258 Normally, whenever a function is executed, Emacs sets the value of
8259 @code{this-command} to the function being executed (which in this case
8260 would be @code{copy-region-as-kill}).  At the same time, Emacs sets
8261 the value of @code{last-command} to the previous value of
8262 @code{this-command}.
8264 In the first part of the body of the @code{copy-region-as-kill}
8265 function, an @code{if} expression determines whether the value of
8266 @code{last-command} is @code{kill-region}.  If so, the then-part of
8267 the @code{if} expression is evaluated; it uses the @code{kill-append}
8268 function to concatenate the text copied at this call to the function
8269 with the text already in the first element (the @sc{car}) of the kill
8270 ring.  On the other hand, if the value of @code{last-command} is not
8271 @code{kill-region}, then the @code{copy-region-as-kill} function
8272 attaches a new element to the kill ring using the @code{kill-new}
8273 function.
8275 @need 1250
8276 The @code{if} expression reads as follows; it uses @code{eq}, which is
8277 a function we have not yet seen:
8279 @smallexample
8280 @group
8281   (if (eq last-command 'kill-region)
8282       ;; @r{then-part}
8283       (kill-append (buffer-substring beg end) (< end beg))
8284     ;; @r{else-part}
8285     (kill-new (buffer-substring beg end)))
8286 @end group
8287 @end smallexample
8289 @findex eq @r{(example of use)}
8290 @noindent
8291 The @code{eq} function tests whether its first argument is the same Lisp
8292 object as its second argument.  The @code{eq} function is similar to the
8293 @code{equal} function in that it is used to test for equality, but
8294 differs in that it determines whether two representations are actually
8295 the same object inside the computer, but with different names.
8296 @code{equal} determines whether the structure and contents of two
8297 expressions are the same.
8299 If the previous command was @code{kill-region}, then the Emacs Lisp
8300 interpreter calls the @code{kill-append} function
8302 @node kill-append function, kill-new function, last-command & this-command, copy-region-as-kill body
8303 @unnumberedsubsubsec The @code{kill-append} function
8304 @findex kill-append
8306 @need 800
8307 The @code{kill-append} function looks like this:
8309 @smallexample
8310 @group
8311 (defun kill-append (string before-p)
8312   "Append STRING to the end of the latest kill in the kill ring.
8313 If BEFORE-P is non-nil, prepend STRING to the kill.
8314 If `interprogram-cut-function' is set, pass the resulting kill to
8315 it."
8316   (kill-new (if before-p
8317                 (concat string (car kill-ring))
8318               (concat (car kill-ring) string))
8319             t))
8320 @end group
8321 @end smallexample
8323 @noindent
8324 The @code{kill-append} function is fairly straightforward.  It uses
8325 the @code{kill-new} function, which we will discuss in more detail in
8326 a moment.
8328 First, let us look at the conditional that is one of the two arguments
8329 to @code{kill-new}.  It uses @code{concat} to concatenate the new text
8330 to the @sc{car} of the kill ring.  Whether it prepends or appends the
8331 text depends on the results of an @code{if} expression:
8333 @smallexample
8334 @group
8335 (if before-p                            ; @r{if-part}
8336     (concat string (car kill-ring))     ; @r{then-part}
8337   (concat (car kill-ring) string))      ; @r{else-part}
8338 @end group
8339 @end smallexample
8341 @noindent
8342 If the region being killed is before the region that was killed in the
8343 last command, then it should be prepended before the material that was
8344 saved in the previous kill; and conversely, if the killed text follows
8345 what was just killed, it should be appended after the previous text.
8346 The @code{if} expression depends on the predicate @code{before-p} to
8347 decide whether the newly saved text should be put before or after the
8348 previously saved text.
8350 The symbol @code{before-p} is the name of one of the arguments to
8351 @code{kill-append}.  When the @code{kill-append} function is
8352 evaluated, it is bound to the value returned by evaluating the actual
8353 argument.  In this case, this is the expression @code{(< end beg)}.
8354 This expression does not directly determine whether the killed text in
8355 this command is located before or after the kill text of the last
8356 command; what is does is determine whether the value of the variable
8357 @code{end} is less than the value of the variable @code{beg}.  If it
8358 is, it means that the user is most likely heading towards the
8359 beginning of the buffer.  Also, the result of evaluating the predicate
8360 expression, @code{(< end beg)}, will be true and the text will be
8361 prepended before the previous text.  On the other hand, if the value of
8362 the variable @code{end} is greater than the value of the variable
8363 @code{beg}, the text will be appended after the previous text.
8365 @need 800
8366 When the newly saved text will be prepended, then the string with the new
8367 text will be concatenated before the old text:
8369 @smallexample
8370 (concat string (car kill-ring))
8371 @end smallexample
8373 @need 1200
8374 @noindent
8375 But if the text will be appended, it will be concatenated
8376 after the old text:
8378 @smallexample
8379 (concat (car kill-ring) string))
8380 @end smallexample
8382 To understand how this works, we first need to review the
8383 @code{concat} function.  The @code{concat} function links together or
8384 unites two strings of text.  The result is a string.  For example:
8386 @smallexample
8387 @group
8388 (concat "abc" "def")
8389      @result{} "abcdef"
8390 @end group
8392 @group
8393 (concat "new "
8394         (car '("first element" "second element")))
8395      @result{} "new first element"
8397 (concat (car
8398         '("first element" "second element")) " modified")
8399      @result{} "first element modified"
8400 @end group
8401 @end smallexample
8403 We can now make sense of @code{kill-append}: it modifies the contents
8404 of the kill ring.  The kill ring is a list, each element of which is
8405 saved text.  The @code{kill-append} function uses the @code{kill-new}
8406 function which in turn uses the @code{setcar} function.
8408 @node kill-new function,  , kill-append function, copy-region-as-kill body
8409 @unnumberedsubsubsec The @code{kill-new} function
8410 @findex kill-new
8412 @need 1200
8413 The @code{kill-new} function looks like this:
8415 @smallexample
8416 @group
8417 (defun kill-new (string &optional replace)
8418   "Make STRING the latest kill in the kill ring.
8419 Set the kill-ring-yank pointer to point to it.
8420 If `interprogram-cut-function' is non-nil, apply it to STRING.
8421 Optional second argument REPLACE non-nil means that STRING will replace
8422 the front of the kill ring, rather than being added to the list."
8423 @end group
8424 @group
8425   (and (fboundp 'menu-bar-update-yank-menu)
8426        (menu-bar-update-yank-menu string (and replace (car kill-ring))))
8427 @end group
8428 @group
8429   (if (and replace kill-ring)
8430       (setcar kill-ring string)
8431     (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8432     (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8433         (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil)))
8434 @end group
8435 @group
8436   (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8437   (if interprogram-cut-function
8438       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8439 @end group
8440 @end smallexample
8442 As usual, we can look at this function in parts.
8444 @need 1200
8445 The first line of the documentation makes sense:
8447 @smallexample
8448 Make STRING the latest kill in the kill ring.
8449 @end smallexample
8451 @noindent
8452 Let's skip over the rest of the documentation for the moment.
8454 Also, let's skip over the first two lines of code, those involving
8455 @code{menu-bar-update-yank-menu}.  We will explain them below.
8457 @need 1200
8458 The critical lines are these:
8460 @smallexample
8461 @group
8462   (if (and replace kill-ring)
8463       ;; @r{then}
8464       (setcar kill-ring string)
8465 @end group
8466 @group
8467     ;; @r{else}
8468     (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8469     (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8470         ;; @r{avoid overly long kill ring}
8471         (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil)))
8472 @end group
8473 @group
8474   (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8475   (if interprogram-cut-function
8476       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8477 @end group
8478 @end smallexample
8480 The conditional test is @w{@code{(and replace kill-ring)}}.
8481 This will be true when two conditions are met:  the kill ring has
8482 something in it, and the @code{replace} variable is true.
8484 @need 1250
8485 The @code{kill-append} function sets @code{replace} to be true; then,
8486 when the kill ring has at least one item in it, the @code{setcar}
8487 expression is executed:
8489 @smallexample
8490 (setcar kill-ring string)
8491 @end smallexample
8493 The @code{setcar} function actually changes the first element of the
8494 @code{kill-ring} list to the value of @code{string}.  It replaces the
8495 first element.
8497 On the other hand, if the kill ring is empty, or replace is false, the
8498 else-part of the condition is executed:
8500 @smallexample
8501 @group
8502 (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8503 (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8504     (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil))
8505 @end group
8506 @end smallexample
8508 @noindent
8509 This expression first constructs a new version of the kill ring by
8510 prepending @code{string} to the existing kill ring as a new element.
8511 Then it executes a second @code{if} clause.  This second @code{if}
8512 clause keeps the kill ring from growing too long.
8514 Let's look at these two expressions in order.
8516 The @code{setq} line of the else-part sets the new value of the kill
8517 ring to what results from adding the string being killed to the old kill
8518 ring.
8520 @need 800
8521 We can see how this works with an example:
8523 @smallexample
8524 (setq example-list '("here is a clause" "another clause"))
8525 @end smallexample
8527 @need 1200
8528 @noindent
8529 After evaluating this expression with @kbd{C-x C-e}, you can evaluate
8530 @code{example-list} and see what it returns:
8532 @smallexample
8533 @group
8534 example-list
8535      @result{} ("here is a clause" "another clause")
8536 @end group
8537 @end smallexample
8539 @need 1200
8540 @noindent
8541 Now, we can add a new element on to this list by evaluating the
8542 following expression:
8543 @findex cons, @r{example}
8545 @smallexample
8546 (setq example-list (cons "a third clause" example-list))
8547 @end smallexample
8549 @need 800
8550 @noindent
8551 When we evaluate @code{example-list}, we find its value is:
8553 @smallexample
8554 @group
8555 example-list
8556      @result{} ("a third clause" "here is a clause" "another clause")
8557 @end group
8558 @end smallexample
8560 @noindent
8561 Thus, the third clause was added to the list by @code{cons}.
8563 @need 1200
8564 This is exactly similar to what the @code{setq} and @code{cons} do in
8565 the function.  Here is the line again:
8567 @smallexample
8568 (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8569 @end smallexample
8571 @need 1200
8572 Now for the second part of the @code{if} clause.  This expression
8573 keeps the kill ring from growing too long.  It looks like this:
8575 @smallexample
8576 @group
8577 (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8578     (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil))
8579 @end group
8580 @end smallexample
8582 The code checks whether the length of the kill ring is greater than
8583 the maximum permitted length.  This is the value of
8584 @code{kill-ring-max} (which is 60, by default).  If the length of the
8585 kill ring is too long, then this code sets the last element of the
8586 kill ring to @code{nil}.  It does this by using two functions,
8587 @code{nthcdr} and @code{setcdr}.
8589 We looked at @code{setcdr} earlier (@pxref{setcdr, , @code{setcdr}}).
8590 It sets the @sc{cdr} of a list, just as @code{setcar} sets the
8591 @sc{car} of a list.  In this case, however, @code{setcdr} will not be
8592 setting the @sc{cdr} of the whole kill ring; the @code{nthcdr}
8593 function is used to cause it to set the @sc{cdr} of the next to last
8594 element of the kill ring---this means that since the @sc{cdr} of the
8595 next to last element is the last element of the kill ring, it will set
8596 the last element of the kill ring.
8598 @findex nthcdr, @r{example}
8599 The @code{nthcdr} function works by repeatedly taking the @sc{cdr} of a
8600 list---it takes the @sc{cdr} of the @sc{cdr} of the @sc{cdr}
8601 @dots{}  It does this @var{N} times and returns the results.
8603 @findex setcdr, @r{example}
8604 Thus, if we had a four element list that was supposed to be three
8605 elements long, we could set the @sc{cdr} of the next to last element
8606 to @code{nil}, and thereby shorten the list.
8608 You can see this by evaluating the following three expressions in turn.
8609 First set the value of @code{trees} to @code{(maple oak pine birch)},
8610 then set the @sc{cdr} of its second @sc{cdr} to @code{nil} and then
8611 find the value of @code{trees}:
8613 @smallexample
8614 @group
8615 (setq trees '(maple oak pine birch))
8616      @result{} (maple oak pine birch)
8617 @end group
8619 @group
8620 (setcdr (nthcdr 2 trees) nil)
8621      @result{} nil
8623 trees
8624      @result{} (maple oak pine)
8625 @end group
8626 @end smallexample
8628 @noindent
8629 (The value returned by the @code{setcdr} expression is @code{nil} since
8630 that is what the @sc{cdr} is set to.)
8632 To repeat, in @code{kill-new}, the @code{nthcdr} function takes the
8633 @sc{cdr} a number of times that is one less than the maximum permitted
8634 size of the kill ring and sets the @sc{cdr} of that element (which
8635 will be the rest of the elements in the kill ring) to @code{nil}.
8636 This prevents the kill ring from growing too long.
8638 @need 800
8639 The next to last expression in the @code{kill-new} function is
8641 @smallexample
8642 (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8643 @end smallexample
8645 The @code{kill-ring-yank-pointer} is a global variable that is set to be
8646 the @code{kill-ring}.
8648 Even though the @code{kill-ring-yank-pointer} is called a
8649 @samp{pointer}, it is a variable just like the kill ring.  However, the
8650 name has been chosen to help humans understand how the variable is used.
8651 The variable is used in functions such as @code{yank} and
8652 @code{yank-pop} (@pxref{Yanking, , Yanking Text Back}).
8654 @need 1200
8655 Now, to return to the first two lines in the body of the function:
8657 @smallexample
8658 @group
8659   (and (fboundp 'menu-bar-update-yank-menu)
8660        (menu-bar-update-yank-menu string (and replace (car kill-ring))))
8661 @end group
8662 @end smallexample
8664 @noindent
8665 This is an expression whose first element is the function @code{and}.
8667 @findex and, @r{introduced}
8668 The @code{and} special form evaluates each of its arguments until one of
8669 the arguments returns a value of @code{nil}, in which case the
8670 @code{and} expression returns @code{nil}; however, if none of the
8671 arguments returns a value of @code{nil}, the value resulting from
8672 evaluating the last argument is returned.  (Since such a value is not
8673 @code{nil}, it is considered true in Emacs Lisp.)  In other words, an
8674 @code{and} expression returns a true value only if all its arguments
8675 are true.
8676 @findex and
8678 In this case, the expression tests first to see whether
8679 @code{menu-bar-update-yank-menu} exists as a function, and if so,
8680 calls it.  The @code{fboundp} function returns true if the symbol it
8681 is testing has a function definition that `is not void'.  If the
8682 symbol's function definition were void, we would receive an error
8683 message, as we did when we created errors intentionally (@pxref{Making
8684 Errors, , Generate an Error Message}).
8686 @need 1200
8687 Essentially, the @code{and} is an @code{if} expression that reads like
8688 this:
8690 @smallexample
8691 @group
8692 if @var{the-menu-bar-function-exists}
8693   then @var{execute-it}
8694 @end group
8695 @end smallexample
8697 @code{menu-bar-update-yank-menu} is one of the functions that make it
8698 possible to use the `Select and Paste' menu in the Edit item of a menu
8699 bar; using a mouse, you can look at the various pieces of text you
8700 have saved and select one piece to paste.
8702 Finally, the last expression in the @code{kill-new} function adds the
8703 newly copied string to whatever facility exists for copying and
8704 pasting among different programs running in a windowing system.  In
8705 the X Windowing system, for example, the @code{x-select-text} function
8706 takes the string and stores it in memory operated by X.  You can paste
8707 the string in another program, such as an Xterm.
8709 @need 1200
8710 The expression looks like this:
8712 @smallexample
8713 @group
8714   (if interprogram-cut-function
8715       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8716 @end group
8717 @end smallexample
8719 If an @code{interprogram-cut-function} exists, then Emacs executes
8720 @code{funcall}, which in turn calls its first argument as a function
8721 and passes the remaining arguments to it.  (Incidentally, as far as I
8722 can see, this @code{if} expression could be replaced by an @code{and}
8723 expression similar to the one in the first part of the function.)
8725 We are not going to discuss windowing systems and other programs
8726 further, but merely note that this is a mechanism that enables GNU
8727 Emacs to work easily and well with other programs.
8729 This code for placing text in the kill ring, either concatenated with
8730 an existing element or as a new element, leads us to the code for
8731 bringing back text that has been cut out of the buffer---the yank
8732 commands.  However, before discussing the yank commands, it is better
8733 to learn how lists are implemented in a computer.  This will make
8734 clear such mysteries as the use of the term `pointer'.
8736 @node cons & search-fwd Review, search Exercises, copy-region-as-kill, Cutting & Storing Text
8737 @comment  node-name,  next,  previous,  up
8738 @section Review
8740 Here is a brief summary of some recently introduced functions.
8742 @table @code
8743 @item car
8744 @itemx cdr
8745 @code{car} returns the first element of a list; @code{cdr} returns the
8746 second and subsequent elements of a list.
8748 @need 1250
8749 For example:
8751 @smallexample
8752 @group
8753 (car '(1 2 3 4 5 6 7))
8754      @result{} 1
8755 (cdr '(1 2 3 4 5 6 7))
8756      @result{} (2 3 4 5 6 7)
8757 @end group
8758 @end smallexample
8760 @item cons
8761 @code{cons} constructs a list by prepending its first argument to its
8762 second argument.
8764 @need 1250
8765 For example:
8767 @smallexample
8768 @group
8769 (cons 1 '(2 3 4))
8770      @result{} (1 2 3 4)
8771 @end group
8772 @end smallexample
8774 @item nthcdr
8775 Return the result of taking @sc{cdr} `n' times on a list.
8776 @iftex
8778 @tex
8779 $n^{th}$
8780 @end tex
8781 @code{cdr}.
8782 @end iftex
8783 The `rest of the rest', as it were.
8785 @need 1250
8786 For example:
8788 @smallexample
8789 @group
8790 (nthcdr 3 '(1 2 3 4 5 6 7))
8791      @result{} (4 5 6 7)
8792 @end group
8793 @end smallexample
8795 @item setcar
8796 @itemx setcdr
8797 @code{setcar} changes the first element of a list; @code{setcdr}
8798 changes the second and subsequent elements of a list.
8800 @need 1250
8801 For example:
8803 @smallexample
8804 @group
8805 (setq triple '(1 2 3))
8807 (setcar triple '37)
8809 triple
8810      @result{} (37 2 3)
8812 (setcdr triple '("foo" "bar"))
8814 triple
8815      @result{} (37 "foo" "bar")
8816 @end group
8817 @end smallexample
8819 @item progn
8820 Evaluate each argument in sequence and then return the value of the
8821 last.
8823 @need 1250
8824 For example:
8826 @smallexample
8827 @group
8828 (progn 1 2 3 4)
8829      @result{} 4
8830 @end group
8831 @end smallexample
8833 @item save-restriction
8834 Record whatever narrowing is in effect in the current buffer, if any,
8835 and restore that narrowing after evaluating the arguments.
8837 @item search-forward
8838 Search for a string, and if the string is found, move point.
8840 @need 1250
8841 @noindent
8842 Takes four arguments:
8844 @enumerate
8845 @item
8846 The string to search for.
8848 @item
8849 Optionally, the limit of the search.
8851 @item
8852 Optionally, what to do if the search fails, return @code{nil} or an
8853 error message.
8855 @item
8856 Optionally, how many times to repeat the search; if negative, the
8857 search goes backwards.
8858 @end enumerate
8860 @item kill-region
8861 @itemx delete-region
8862 @itemx copy-region-as-kill
8864 @code{kill-region} cuts the text between point and mark from the
8865 buffer and stores that text in the kill ring, so you can get it back
8866 by yanking.
8868 @code{delete-and-extract-region} removes the text between point and
8869 mark from the buffer and throws it away.  You cannot get it back.
8871 @code{copy-region-as-kill} copies the text between point and mark into
8872 the kill ring, from which you can get it by yanking.  The function
8873 does not cut or remove the text from the buffer.
8874 @end table
8876 @need 1500
8877 @node search Exercises,  , cons & search-fwd Review, Cutting & Storing Text
8878 @section Searching Exercises
8880 @itemize @bullet
8881 @item
8882 Write an interactive function that searches for a string.  If the
8883 search finds the string, leave point after it and display a message
8884 that says ``Found!''.  (Do not use @code{search-forward} for the name
8885 of this function; if you do, you will overwrite the existing version of
8886 @code{search-forward} that comes with Emacs.  Use a name such as
8887 @code{test-search} instead.)
8889 @item
8890 Write a function that prints the third element of the kill ring in the
8891 echo area, if any; if the kill ring does not contain a third element,
8892 print an appropriate message.
8893 @end itemize
8895 @node List Implementation, Yanking, Cutting & Storing Text, Top
8896 @comment  node-name,  next,  previous,  up
8897 @chapter How Lists are Implemented
8898 @cindex Lists in a computer
8900 In Lisp, atoms are recorded in a straightforward fashion; if the
8901 implementation is not straightforward in practice, it is, nonetheless,
8902 straightforward in theory.  The atom @samp{rose}, for example, is
8903 recorded as the four contiguous letters @samp{r}, @samp{o}, @samp{s},
8904 @samp{e}.  A list, on the other hand, is kept differently.  The mechanism
8905 is equally simple, but it takes a moment to get used to the idea.  A
8906 list is kept using a series of pairs of pointers.  In the series, the
8907 first pointer in each pair points to an atom or to another list, and the
8908 second pointer in each pair points to the next pair, or to the symbol
8909 @code{nil}, which marks the end of the list.
8911 A pointer itself is quite simply the electronic address of what is
8912 pointed to.  Hence, a list is kept as a series of electronic addresses.
8914 @menu
8915 * Lists diagrammed::
8916 * Symbols as Chest::            Exploring a powerful metaphor.
8917 * List Exercise::
8918 @end menu
8920 @node Lists diagrammed, Symbols as Chest, List Implementation, List Implementation
8921 @ifnottex
8922 @unnumberedsec Lists diagrammed
8923 @end ifnottex
8925 For example, the list @code{(rose violet buttercup)} has three elements,
8926 @samp{rose}, @samp{violet}, and @samp{buttercup}.  In the computer, the
8927 electronic address of @samp{rose} is recorded in a segment of computer
8928 memory along with the address that gives the electronic address of where
8929 the atom @samp{violet} is located; and that address (the one that tells
8930 where @samp{violet} is located) is kept along with an address that tells
8931 where the address for the atom @samp{buttercup} is located.
8933 @need 1200
8934 This sounds more complicated than it is and is easier seen in a diagram:
8936 @c clear print-postscript-figures
8937 @c !!! cons-cell-diagram #1
8938 @ifnottex
8939 @smallexample
8940 @group
8941     ___ ___      ___ ___      ___ ___
8942    |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
8943      |            |            |
8944      |            |            |
8945       --> rose     --> violet   --> buttercup
8946 @end group
8947 @end smallexample
8948 @end ifnottex
8949 @ifset print-postscript-figures
8950 @sp 1
8951 @tex
8952 @image{cons-1}
8953 %%%% old method of including an image
8954 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
8955 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-1.eps}}
8956 % \catcode`\@=0 %
8957 @end tex
8958 @sp 1
8959 @end ifset
8960 @ifclear print-postscript-figures
8961 @iftex
8962 @smallexample
8963 @group
8964     ___ ___      ___ ___      ___ ___
8965    |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
8966      |            |            |
8967      |            |            |
8968       --> rose     --> violet   --> buttercup
8969 @end group
8970 @end smallexample
8971 @end iftex
8972 @end ifclear
8974 @noindent
8975 In the diagram, each box represents a word of computer memory that
8976 holds a Lisp object, usually in the form of a memory address.  The boxes,
8977 i.e.@: the addresses, are in pairs.  Each arrow points to what the address
8978 is the address of, either an atom or another pair of addresses.  The
8979 first box is the electronic address of @samp{rose} and the arrow points
8980 to @samp{rose}; the second box is the address of the next pair of boxes,
8981 the first part of which is the address of @samp{violet} and the second
8982 part of which is the address of the next pair.  The very last box
8983 points to the symbol @code{nil}, which marks the end of the list.
8985 @need 1200
8986 When a variable is set to a list with a function such as @code{setq},
8987 it stores the address of the first box in the variable.  Thus,
8988 evaluation of the expression
8990 @smallexample
8991 (setq bouquet '(rose violet buttercup))
8992 @end smallexample
8994 @need 1250
8995 @noindent
8996 creates a situation like this:
8998 @c cons-cell-diagram #2
8999 @ifnottex
9000 @smallexample
9001 @group
9002 bouquet
9003      |
9004      |     ___ ___      ___ ___      ___ ___
9005       --> |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
9006             |            |            |
9007             |            |            |
9008              --> rose     --> violet   --> buttercup
9009 @end group
9010 @end smallexample
9011 @end ifnottex
9012 @ifset print-postscript-figures
9013 @sp 1
9014 @tex
9015 @image{cons-2}
9016 %%%% old method of including an image
9017 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
9018 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-2.eps}}
9019 % \catcode`\@=0 %
9020 @end tex
9021 @sp 1
9022 @end ifset
9023 @ifclear print-postscript-figures
9024 @iftex
9025 @smallexample
9026 @group
9027 bouquet
9028      |
9029      |     ___ ___      ___ ___      ___ ___
9030       --> |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
9031             |            |            |
9032             |            |            |
9033              --> rose     --> violet   --> buttercup
9034 @end group
9035 @end smallexample
9036 @end iftex
9037 @end ifclear
9039 @noindent
9040 In this example, the symbol @code{bouquet} holds the address of the first
9041 pair of boxes.
9043 @need 1200
9044 This same list can be illustrated in a different sort of box notation
9045 like this:
9047 @c cons-cell-diagram #2a
9048 @ifnottex
9049 @smallexample
9050 @group
9051 bouquet
9053  |    --------------       ---------------       ----------------
9054  |   | car   | cdr  |     | car    | cdr  |     | car     | cdr  |
9055   -->| rose  |   o------->| violet |   o------->| butter- |  nil |
9056      |       |      |     |        |      |     | cup     |      |
9057       --------------       ---------------       ----------------
9058 @end group
9059 @end smallexample
9060 @end ifnottex
9061 @ifset print-postscript-figures
9062 @sp 1
9063 @tex
9064 @image{cons-2a}
9065 %%%% old method of including an image
9066 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
9067 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-2a.eps}}
9068 % \catcode`\@=0 %
9069 @end tex
9070 @sp 1
9071 @end ifset
9072 @ifclear print-postscript-figures
9073 @iftex
9074 @smallexample
9075 @group
9076 bouquet
9078  |    --------------       ---------------       ----------------
9079  |   | car   | cdr  |     | car    | cdr  |     | car     | cdr  |
9080   -->| rose  |   o------->| violet |   o------->| butter- |  nil |
9081      |       |      |     |        |      |     | cup     |      |
9082       --------------       ---------------       ----------------
9083 @end group
9084 @end smallexample
9085 @end iftex
9086 @end ifclear
9088 (Symbols consist of more than pairs of addresses, but the structure of
9089 a symbol is made up of addresses.  Indeed, the symbol @code{bouquet}
9090 consists of a group of address-boxes, one of which is the address of
9091 the printed word @samp{bouquet}, a second of which is the address of a
9092 function definition attached to the symbol, if any, a third of which
9093 is the address of the first pair of address-boxes for the list
9094 @code{(rose violet buttercup)}, and so on.  Here we are showing that
9095 the symbol's third address-box points to the first pair of
9096 address-boxes for the list.)
9098 If a symbol is set to the @sc{cdr} of a list, the list itself is not
9099 changed; the symbol simply has an address further down the list.  (In
9100 the jargon, @sc{car} and @sc{cdr} are `non-destructive'.)  Thus,
9101 evaluation of the following expression
9103 @smallexample
9104 (setq flowers (cdr bouquet))
9105 @end smallexample
9107 @need 800
9108 @noindent
9109 produces this:
9111 @c cons-cell-diagram #3
9112 @ifnottex
9113 @sp 1
9114 @smallexample
9115 @group
9116 bouquet        flowers
9117   |              |
9118   |     ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9119    --> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9120        |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9121          |              |            |
9122          |              |            |
9123           --> rose       --> violet   --> buttercup
9124 @end group
9125 @end smallexample
9126 @sp 1
9127 @end ifnottex
9128 @ifset print-postscript-figures
9129 @sp 1
9130 @tex
9131 @image{cons-3}
9132 %%%% old method of including an image
9133 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
9134 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-3.eps}}
9135 % \catcode`\@=0 %
9136 @end tex
9137 @sp 1
9138 @end ifset
9139 @ifclear print-postscript-figures
9140 @iftex
9141 @sp 1
9142 @smallexample
9143 @group
9144 bouquet        flowers
9145   |              |
9146   |     ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9147    --> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9148        |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9149          |              |            |
9150          |              |            |
9151           --> rose       --> violet   --> buttercup
9152 @end group
9153 @end smallexample
9154 @sp 1
9155 @end iftex
9156 @end ifclear
9158 @noindent
9159 The value of @code{flowers} is @code{(violet buttercup)}, which is
9160 to say, the symbol @code{flowers} holds the address of the pair of
9161 address-boxes, the first of which holds the address of @code{violet},
9162 and the second of which holds the address of @code{buttercup}.
9164 A pair of address-boxes is called a @dfn{cons cell} or @dfn{dotted
9165 pair}.  @xref{List Type, , List Type , elisp, The GNU Emacs Lisp
9166 Reference Manual}, and @ref{Dotted Pair Notation, , Dotted Pair
9167 Notation, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more
9168 information about cons cells and dotted pairs.
9170 @need 1200
9171 The function @code{cons} adds a new pair of addresses to the front of
9172 a series of addresses like that shown above.  For example, evaluating
9173 the expression
9175 @smallexample
9176 (setq bouquet (cons 'lily bouquet))
9177 @end smallexample
9179 @need 1500
9180 @noindent
9181 produces:
9183 @c cons-cell-diagram #4
9184 @ifnottex
9185 @sp 1
9186 @smallexample
9187 @group
9188 bouquet                       flowers
9189   |                             |
9190   |     ___ ___        ___ ___  |     ___ ___       ___ ___
9191    --> |   |   |      |   |   |  --> |   |   |     |   |   |
9192        |___|___|----> |___|___|----> |___|___|---->|___|___|--> nil
9193          |              |              |             |
9194          |              |              |             |
9195           --> lily      --> rose       --> violet    --> buttercup
9196 @end group
9197 @end smallexample
9198 @sp 1
9199 @end ifnottex
9200 @ifset print-postscript-figures
9201 @sp 1
9202 @tex
9203 @image{cons-4}
9204 %%%% old method of including an image
9205 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
9206 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-4.eps}}
9207 % \catcode`\@=0 %
9208 @end tex
9209 @sp 1
9210 @end ifset
9211 @ifclear print-postscript-figures
9212 @iftex
9213 @sp 1
9214 @smallexample
9215 @group
9216 bouquet                       flowers
9217   |                             |
9218   |     ___ ___        ___ ___  |     ___ ___       ___ ___
9219    --> |   |   |      |   |   |  --> |   |   |     |   |   |
9220        |___|___|----> |___|___|----> |___|___|---->|___|___|--> nil
9221          |              |              |             |
9222          |              |              |             |
9223           --> lily      --> rose       --> violet    --> buttercup
9224 @end group
9225 @end smallexample
9226 @sp 1
9227 @end iftex
9228 @end ifclear
9230 @need 1200
9231 @noindent
9232 However, this does not change the value of the symbol
9233 @code{flowers}, as you can see by evaluating the following,
9235 @smallexample
9236 (eq (cdr (cdr bouquet)) flowers)
9237 @end smallexample
9239 @noindent
9240 which returns @code{t} for true.
9242 Until it is reset, @code{flowers} still has the value
9243 @code{(violet buttercup)}; that is, it has the address of the cons
9244 cell whose first address is of @code{violet}.  Also, this does not
9245 alter any of the pre-existing cons cells; they are all still there.
9247 Thus, in Lisp, to get the @sc{cdr} of a list, you just get the address
9248 of the next cons cell in the series; to get the @sc{car} of a list,
9249 you get the address of the first element of the list; to @code{cons} a
9250 new element on a list, you add a new cons cell to the front of the list.
9251 That is all there is to it!  The underlying structure of Lisp is
9252 brilliantly simple!
9254 And what does the last address in a series of cons cells refer to?  It
9255 is the address of the empty list, of @code{nil}.
9257 In summary, when a Lisp variable is set to a value, it is provided with
9258 the address of the list to which the variable refers.
9260 @node Symbols as Chest, List Exercise, Lists diagrammed, List Implementation
9261 @section Symbols as a Chest of Drawers
9262 @cindex Symbols as a Chest of Drawers
9263 @cindex Chest of Drawers, metaphor for a symbol
9264 @cindex Drawers, Chest of, metaphor for a symbol
9266 In an earlier section, I suggested that you might imagine a symbol as
9267 being a chest of drawers.  The function definition is put in one
9268 drawer, the value in another, and so on.  What is put in the drawer
9269 holding the value can be changed without affecting the contents of the
9270 drawer holding the function definition, and vice-versa.
9272 Actually, what is put in each drawer is the address of the value or
9273 function definition.  It is as if you found an old chest in the attic,
9274 and in one of its drawers you found a map giving you directions to
9275 where the buried treasure lies.
9277 (In addition to its name, symbol definition, and variable value, a
9278 symbol has a `drawer' for a @dfn{property list} which can be used to
9279 record other information.  Property lists are not discussed here; see
9280 @ref{Property Lists, , Property Lists, elisp, The GNU Emacs Lisp
9281 Reference Manual}.)
9283 @need 1500
9284 Here is a fanciful representation:
9286 @c chest-of-drawers diagram
9287 @ifnottex
9288 @sp 1
9289 @smallexample
9290 @group
9291             Chest of Drawers            Contents of Drawers
9293             __   o0O0o   __
9294           /                 \
9295          ---------------------
9296         |    directions to    |            [map to]
9297         |     symbol name     |             bouquet
9298         |                     |
9299         +---------------------+
9300         |    directions to    |
9301         |  symbol definition  |             [none]
9302         |                     |
9303         +---------------------+
9304         |    directions to    |            [map to]
9305         |    variable value   |             (rose violet buttercup)
9306         |                     |
9307         +---------------------+
9308         |    directions to    |
9309         |    property list    |             [not described here]
9310         |                     |
9311         +---------------------+
9312         |/                   \|
9313 @end group
9314 @end smallexample
9315 @sp 1
9316 @end ifnottex
9317 @ifset print-postscript-figures
9318 @sp 1
9319 @tex
9320 @image{drawers}
9321 %%%% old method of including an image
9322 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
9323 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/drawers.eps}}
9324 % \catcode`\@=0 %
9325 @end tex
9326 @sp 1
9327 @end ifset
9328 @ifclear print-postscript-figures
9329 @iftex
9330 @sp 1
9331 @smallexample
9332 @group
9333             Chest of Drawers            Contents of Drawers
9335             __   o0O0o   __
9336           /                 \
9337          ---------------------
9338         |    directions to    |            [map to]
9339         |     symbol name     |             bouquet
9340         |                     |
9341         +---------------------+
9342         |    directions to    |
9343         |  symbol definition  |             [none]
9344         |                     |
9345         +---------------------+
9346         |    directions to    |            [map to]
9347         |    variable value   |             (rose violet buttercup)
9348         |                     |
9349         +---------------------+
9350         |    directions to    |
9351         |    property list    |             [not described here]
9352         |                     |
9353         +---------------------+
9354         |/                   \|
9355 @end group
9356 @end smallexample
9357 @sp 1
9358 @end iftex
9359 @end ifclear
9361 @node List Exercise,  , Symbols as Chest, List Implementation
9362 @section Exercise
9364 Set @code{flowers} to @code{violet} and @code{buttercup}.  Cons two
9365 more flowers on to this list and set this new list to
9366 @code{more-flowers}.  Set the @sc{car} of @code{flowers} to a fish.
9367 What does the @code{more-flowers} list now contain?
9369 @node Yanking, Loops & Recursion, List Implementation, Top
9370 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9371 @chapter Yanking Text Back
9372 @findex yank
9373 @findex rotate-yank-pointer
9374 @cindex Text retrieval
9375 @cindex Retrieving text
9376 @cindex Pasting text
9378 Whenever you cut text out of a buffer with a `kill' command in GNU Emacs,
9379 you can bring it back with a `yank' command.  The text that is cut out of
9380 the buffer is put in the kill ring and the yank commands insert the
9381 appropriate contents of the kill ring back into a buffer (not necessarily
9382 the original buffer).
9384 A simple @kbd{C-y} (@code{yank}) command inserts the first item from
9385 the kill ring into the current buffer.  If the @kbd{C-y} command is
9386 followed immediately by @kbd{M-y}, the first element is replaced by
9387 the second element.  Successive @kbd{M-y} commands replace the second
9388 element with the third, fourth, or fifth element, and so on.  When the
9389 last element in the kill ring is reached, it is replaced by the first
9390 element and the cycle is repeated.  (Thus the kill ring is called a
9391 `ring' rather than just a `list'.  However, the actual data structure
9392 that holds the text is a list.
9393 @xref{Kill Ring, , Handling the Kill Ring}, for the details of how the
9394 list is handled as a ring.)
9396 @menu
9397 * Kill Ring Overview::          The kill ring is a list.
9398 * kill-ring-yank-pointer::      The @code{kill-ring-yank-pointer} variable.
9399 * yank nthcdr Exercises::
9400 @end menu
9402 @node Kill Ring Overview, kill-ring-yank-pointer, Yanking, Yanking
9403 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9404 @section Kill Ring Overview
9405 @cindex Kill ring overview
9407 The kill ring is a list of textual strings.  This is what it looks like:
9409 @smallexample
9410 ("some text" "a different piece of text" "yet more text")
9411 @end smallexample
9413 If this were the contents of my kill ring and I pressed @kbd{C-y}, the
9414 string of characters saying @samp{some text} would be inserted in this
9415 buffer where my cursor is located.
9417 The @code{yank} command is also used for duplicating text by copying it.
9418 The copied text is not cut from the buffer, but a copy of it is put on the
9419 kill ring and is inserted by yanking it back.
9421 Three functions are used for bringing text back from the kill ring:
9422 @code{yank}, which is usually bound to @kbd{C-y}; @code{yank-pop},
9423 which is usually bound to @kbd{M-y}; and @code{rotate-yank-pointer},
9424 which is used by the two other functions.
9426 These functions refer to the kill ring through a variable called the
9427 @code{kill-ring-yank-pointer}.  Indeed, the insertion code for both the
9428 @code{yank} and @code{yank-pop} functions is:
9430 @smallexample
9431 (insert (car kill-ring-yank-pointer))
9432 @end smallexample
9434 To begin to understand how @code{yank} and @code{yank-pop} work, it is
9435 first necessary to look at the @code{kill-ring-yank-pointer} variable
9436 and the @code{rotate-yank-pointer} function.
9438 @node kill-ring-yank-pointer, yank nthcdr Exercises, Kill Ring Overview, Yanking
9439 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9440 @section The @code{kill-ring-yank-pointer} Variable
9442 @code{kill-ring-yank-pointer} is a variable, just as @code{kill-ring} is
9443 a variable.  It points to something by being bound to the value of what
9444 it points to, like any other Lisp variable.
9446 @need 1000
9447 Thus, if the value of the kill ring is:
9449 @smallexample
9450 ("some text" "a different piece of text" "yet more text")
9451 @end smallexample
9453 @need 1250
9454 @noindent
9455 and the @code{kill-ring-yank-pointer} points to the second clause, the
9456 value of @code{kill-ring-yank-pointer} is:
9458 @smallexample
9459 ("a different piece of text" "yet more text")
9460 @end smallexample
9462 As explained in the previous chapter (@pxref{List Implementation}), the
9463 computer does not keep two different copies of the text being pointed to
9464 by both the @code{kill-ring} and the @code{kill-ring-yank-pointer}.  The
9465 words ``a different piece of text'' and ``yet more text'' are not
9466 duplicated.  Instead, the two Lisp variables point to the same pieces of
9467 text.  Here is a diagram:
9469 @c cons-cell-diagram #5
9470 @ifnottex
9471 @smallexample
9472 @group
9473 kill-ring     kill-ring-yank-pointer
9474     |               |
9475     |      ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9476      ---> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9477           |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9478             |              |            |
9479             |              |            |
9480             |              |             --> "yet more text"
9481             |              |
9482             |               --> "a different piece of text
9483             |
9484              --> "some text"
9485 @end group
9486 @end smallexample
9487 @sp 1
9488 @end ifnottex
9489 @ifset print-postscript-figures
9490 @sp 1
9491 @tex
9492 @image{cons-5}
9493 %%%% old method of including an image
9494 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
9495 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-5.eps}}
9496 % \catcode`\@=0 %
9497 @end tex
9498 @sp 1
9499 @end ifset
9500 @ifclear print-postscript-figures
9501 @iftex
9502 @smallexample
9503 @group
9504 kill-ring     kill-ring-yank-pointer
9505     |               |
9506     |      ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9507      ---> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9508           |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9509             |              |            |
9510             |              |            |
9511             |              |             --> "yet more text"
9512             |              |
9513             |               --> "a different piece of text
9514             |
9515              --> "some text"
9516 @end group
9517 @end smallexample
9518 @sp 1
9519 @end iftex
9520 @end ifclear
9522 Both the variable @code{kill-ring} and the variable
9523 @code{kill-ring-yank-pointer} are pointers.  But the kill ring itself is
9524 usually described as if it were actually what it is composed of.  The
9525 @code{kill-ring} is spoken of as if it were the list rather than that it
9526 points to the list.  Conversely, the @code{kill-ring-yank-pointer} is
9527 spoken of as pointing to a list.
9529 These two ways of talking about the same thing sound confusing at first but
9530 make sense on reflection.  The kill ring is generally thought of as the
9531 complete structure of data that holds the information of what has recently
9532 been cut out of the Emacs buffers.  The @code{kill-ring-yank-pointer}
9533 on the other hand, serves to indicate---that is, to `point to'---that part
9534 of the kill ring of which the first element (the @sc{car}) will be
9535 inserted.
9537 The @code{rotate-yank-pointer} function changes the element in the
9538 kill ring to which the @code{kill-ring-yank-pointer} points; when the
9539 pointer is set to point to the next element beyond the end of the kill
9540 ring, it automatically sets it to point to the first element of the
9541 kill ring.  This is how the list is transformed into a ring.  The
9542 @code{rotate-yank-pointer} function itself is not difficult, but
9543 contains many details.  It and the much simpler @code{yank} and
9544 @code{yank-pop} functions are described in an appendix.
9545 @xref{Kill Ring, , Handling the Kill Ring}.
9547 @need 1500
9548 @node yank nthcdr Exercises,  , kill-ring-yank-pointer, Yanking
9549 @section Exercises with @code{yank} and @code{nthcdr}
9551 @itemize @bullet
9552 @item
9553 Using @kbd{C-h v} (@code{describe-variable}), look at the value of
9554 your kill ring.  Add several items to your kill ring; look at its
9555 value again.  Using @kbd{M-y} (@code{yank-pop)}, move all the way
9556 around the kill ring.  How many items were in your kill ring?  Find
9557 the value of @code{kill-ring-max}.  Was your kill ring full, or could
9558 you have kept more blocks of text within it?
9560 @item
9561 Using @code{nthcdr} and @code{car}, construct a series of expressions
9562 to return the first, second, third, and fourth elements of a list.
9563 @end itemize
9565 @node Loops & Recursion, Regexp Search, Yanking, Top
9566 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9567 @chapter Loops and Recursion
9568 @cindex Loops and recursion
9569 @cindex Recursion and loops
9570 @cindex Repetition (loops)
9572 Emacs Lisp has two primary ways to cause an expression, or a series of
9573 expressions, to be evaluated repeatedly: one uses a @code{while}
9574 loop, and the other uses @dfn{recursion}.
9576 Repetition can be very valuable.  For example, to move forward four
9577 sentences, you need only write a program that will move forward one
9578 sentence and then repeat the process four times.  Since a computer does
9579 not get bored or tired, such repetitive action does not have the
9580 deleterious effects that excessive or the wrong kinds of repetition can
9581 have on humans.
9583 People mostly write Emacs Lisp functions using @code{while} loops and
9584 their kin; but you can use recursion, which provides a very powerful
9585 way to think about and then to solve problems@footnote{You can write
9586 recursive functions to be frugal or wasteful of mental or computer
9587 resources; as it happens, methods that people find easy---that are
9588 frugal of `mental resources'---sometimes use considerable computer
9589 resources.  Emacs was designed to run on machines that we now consider
9590 limited and its default settings are conservative.  You may want to
9591 increase the values of @code{max-specpdl-size} and
9592 @code{max-lisp-eval-depth}.  In my @file{.emacs} file, I set them to
9593 15 and 30 times their default value.}.
9595 @menu
9596 * while::                       Causing a stretch of code to repeat.
9597 * dolist dotimes::
9598 * Recursion::                   Causing a function to call itself.
9599 * Looping exercise::
9600 @end menu
9602 @node while, dolist dotimes, Loops & Recursion, Loops & Recursion
9603 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9604 @section @code{while}
9605 @cindex Loops
9606 @findex while
9608 The @code{while} special form tests whether the value returned by
9609 evaluating its first argument is true or false.  This is similar to what
9610 the Lisp interpreter does with an @code{if}; what the interpreter does
9611 next, however, is different.
9613 In a @code{while} expression, if the value returned by evaluating the
9614 first argument is false, the Lisp interpreter skips the rest of the
9615 expression (the @dfn{body} of the expression) and does not evaluate it.
9616 However, if the value is true, the Lisp interpreter evaluates the body
9617 of the expression and then again tests whether the first argument to
9618 @code{while} is true or false.  If the value returned by evaluating the
9619 first argument is again true, the Lisp interpreter again evaluates the
9620 body of the expression.
9622 @need 1200
9623 The template for a @code{while} expression looks like this:
9625 @smallexample
9626 @group
9627 (while @var{true-or-false-test}
9628   @var{body}@dots{})
9629 @end group
9630 @end smallexample
9632 @menu
9633 * Looping with while::          Repeat so long as test returns true.
9634 * Loop Example::                A @code{while} loop that uses a list.
9635 * print-elements-of-list::      Uses @code{while}, @code{car}, @code{cdr}.
9636 * Incrementing Loop::           A loop with an incrementing counter.
9637 * Decrementing Loop::           A loop with a decrementing counter.
9638 @end menu
9640 @node Looping with while, Loop Example, while, while
9641 @ifnottex
9642 @unnumberedsubsec Looping with @code{while}
9643 @end ifnottex
9645 So long as the true-or-false-test of the @code{while} expression
9646 returns a true value when it is evaluated, the body is repeatedly
9647 evaluated.  This process is called a loop since the Lisp interpreter
9648 repeats the same thing again and again, like an airplane doing a loop.
9649 When the result of evaluating the true-or-false-test is false, the
9650 Lisp interpreter does not evaluate the rest of the @code{while}
9651 expression and `exits the loop'.
9653 Clearly, if the value returned by evaluating the first argument to
9654 @code{while} is always true, the body following will be evaluated
9655 again and again @dots{} and again @dots{} forever.  Conversely, if the
9656 value returned is never true, the expressions in the body will never
9657 be evaluated.  The craft of writing a @code{while} loop consists of
9658 choosing a mechanism such that the true-or-false-test returns true
9659 just the number of times that you want the subsequent expressions to
9660 be evaluated, and then have the test return false.
9662 The value returned by evaluating a @code{while} is the value of the
9663 true-or-false-test.  An interesting consequence of this is that a
9664 @code{while} loop that evaluates without error will return @code{nil}
9665 or false regardless of whether it has looped 1 or 100 times or none at
9666 all.  A @code{while} expression that evaluates successfully never
9667 returns a true value!  What this means is that @code{while} is always
9668 evaluated for its side effects, which is to say, the consequences of
9669 evaluating the expressions within the body of the @code{while} loop.
9670 This makes sense.  It is not the mere act of looping that is desired,
9671 but the consequences of what happens when the expressions in the loop
9672 are repeatedly evaluated.
9674 @node Loop Example, print-elements-of-list, Looping with while, while
9675 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9676 @subsection A @code{while} Loop and a List
9678 A common way to control a @code{while} loop is to test whether a list
9679 has any elements.  If it does, the loop is repeated; but if it does not,
9680 the repetition is ended.  Since this is an important technique, we will
9681 create a short example to illustrate it.
9683 A simple way to test whether a list has elements is to evaluate the
9684 list: if it has no elements, it is an empty list and will return the
9685 empty list, @code{()}, which is a synonym for @code{nil} or false.  On
9686 the other hand, a list with elements will return those elements when it
9687 is evaluated.  Since Emacs Lisp considers as true any value that is not
9688 @code{nil}, a list that returns elements will test true in a
9689 @code{while} loop.
9691 @need 1200
9692 For example, you can set the variable @code{empty-list} to @code{nil} by
9693 evaluating the following @code{setq} expression:
9695 @smallexample
9696 (setq empty-list ())
9697 @end smallexample
9699 @noindent
9700 After evaluating the @code{setq} expression, you can evaluate the
9701 variable @code{empty-list} in the usual way, by placing the cursor after
9702 the symbol and typing @kbd{C-x C-e}; @code{nil} will appear in your
9703 echo area:
9705 @smallexample
9706 empty-list
9707 @end smallexample
9709 On the other hand, if you set a variable to be a list with elements, the
9710 list will appear when you evaluate the variable, as you can see by
9711 evaluating the following two expressions:
9713 @smallexample
9714 @group
9715 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
9717 animals
9718 @end group
9719 @end smallexample
9721 Thus, to create a @code{while} loop that tests whether there are any
9722 items in the list @code{animals}, the first part of the loop will be
9723 written like this:
9725 @smallexample
9726 @group
9727 (while animals
9728        @dots{}
9729 @end group
9730 @end smallexample
9732 @noindent
9733 When the @code{while} tests its first argument, the variable
9734 @code{animals} is evaluated.  It returns a list.  So long as the list
9735 has elements, the @code{while} considers the results of the test to be
9736 true; but when the list is empty, it considers the results of the test
9737 to be false.
9739 To prevent the @code{while} loop from running forever, some mechanism
9740 needs to be provided to empty the list eventually.  An oft-used
9741 technique is to have one of the subsequent forms in the @code{while}
9742 expression set the value of the list to be the @sc{cdr} of the list.
9743 Each time the @code{cdr} function is evaluated, the list will be made
9744 shorter, until eventually only the empty list will be left.  At this
9745 point, the test of the @code{while} loop will return false, and the
9746 arguments to the @code{while} will no longer be evaluated.
9748 For example, the list of animals bound to the variable @code{animals}
9749 can be set to be the @sc{cdr} of the original list with the
9750 following expression:
9752 @smallexample
9753 (setq animals (cdr animals))
9754 @end smallexample
9756 @noindent
9757 If you have evaluated the previous expressions and then evaluate this
9758 expression, you will see @code{(giraffe lion tiger)} appear in the echo
9759 area.  If you evaluate the expression again, @code{(lion tiger)} will
9760 appear in the echo area.  If you evaluate it again and yet again,
9761 @code{(tiger)} appears and then the empty list, shown by @code{nil}.
9763 A template for a @code{while} loop that uses the @code{cdr} function
9764 repeatedly to cause the true-or-false-test eventually to test false
9765 looks like this:
9767 @smallexample
9768 @group
9769 (while @var{test-whether-list-is-empty}
9770   @var{body}@dots{}
9771   @var{set-list-to-cdr-of-list})
9772 @end group
9773 @end smallexample
9775 This test and use of @code{cdr} can be put together in a function that
9776 goes through a list and prints each element of the list on a line of its
9777 own.
9779 @node print-elements-of-list, Incrementing Loop, Loop Example, while
9780 @subsection An Example: @code{print-elements-of-list}
9781 @findex print-elements-of-list
9783 The @code{print-elements-of-list} function illustrates a @code{while}
9784 loop with a list.
9786 @cindex @file{*scratch*} buffer
9787 The function requires several lines for its output.  If you are
9788 reading this in Emacs 21 or a later version, you can evaluate the
9789 following expression inside of Info, as usual.
9791 If you are using an earlier version of Emacs, you need to copy the
9792 necessary expressions to your @file{*scratch*} buffer and evaluate
9793 them there.  This is because the echo area had only one line in the
9794 earlier versions.
9796 You can copy the expressions by marking the beginning of the region
9797 with @kbd{C-@key{SPC}} (@code{set-mark-command}), moving the cursor to
9798 the end of the region and then copying the region using @kbd{M-w}
9799 (@code{copy-region-as-kill}).  In the @file{*scratch*} buffer, you can
9800 yank the expressions back by typing @kbd{C-y} (@code{yank}).
9802 After you have copied the expressions to the @file{*scratch*} buffer,
9803 evaluate each expression in turn.  Be sure to evaluate the last
9804 expression, @code{(print-elements-of-list animals)}, by typing
9805 @kbd{C-u C-x C-e}, that is, by giving an argument to
9806 @code{eval-last-sexp}.  This will cause the result of the evaluation
9807 to be printed in the @file{*scratch*} buffer instead of being printed
9808 in the echo area.  (Otherwise you will see something like this in your
9809 echo area: @code{^Jgazelle^J^Jgiraffe^J^Jlion^J^Jtiger^Jnil}, in which
9810 each @samp{^J} stands for a `newline'.)
9812 @need 1500
9813 If you are using Emacs 21 or later, you can evaluate these expressions
9814 directly in the Info buffer, and the echo area will grow to show the
9815 results.
9817 @smallexample
9818 @group
9819 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
9821 (defun print-elements-of-list (list)
9822   "Print each element of LIST on a line of its own."
9823   (while list
9824     (print (car list))
9825     (setq list (cdr list))))
9827 (print-elements-of-list animals)
9828 @end group
9829 @end smallexample
9831 @need 1200
9832 @noindent
9833 When you evaluate the three expressions in sequence, you will see
9834 this:
9836 @smallexample
9837 @group
9838 gazelle
9840 giraffe
9842 lion
9844 tiger
9846 @end group
9847 @end smallexample
9849 Each element of the list is printed on a line of its own (that is what
9850 the function @code{print} does) and then the value returned by the
9851 function is printed.  Since the last expression in the function is the
9852 @code{while} loop, and since @code{while} loops always return
9853 @code{nil}, a @code{nil} is printed after the last element of the list.
9855 @node Incrementing Loop, Decrementing Loop, print-elements-of-list, while
9856 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9857 @subsection A Loop with an Incrementing Counter
9859 A loop is not useful unless it stops when it ought.  Besides
9860 controlling a loop with a list, a common way of stopping a loop is to
9861 write the first argument as a test that returns false when the correct
9862 number of repetitions are complete.  This means that the loop must
9863 have a counter---an expression that counts how many times the loop
9864 repeats itself.
9866 The test can be an expression such as @code{(< count desired-number)}
9867 which returns @code{t} for true if the value of @code{count} is less
9868 than the @code{desired-number} of repetitions and @code{nil} for false if
9869 the value of @code{count} is equal to or is greater than the
9870 @code{desired-number}.  The expression that increments the count can be
9871 a simple @code{setq} such as @code{(setq count (1+ count))}, where
9872 @code{1+} is a built-in function in Emacs Lisp that adds 1 to its
9873 argument.  (The expression @w{@code{(1+ count)}} has the same result as
9874 @w{@code{(+ count 1)}}, but is easier for a human to read.)
9876 @need 1250
9877 The template for a @code{while} loop controlled by an incrementing
9878 counter looks like this:
9880 @smallexample
9881 @group
9882 @var{set-count-to-initial-value}
9883 (while (< count desired-number)         ; @r{true-or-false-test}
9884   @var{body}@dots{}
9885   (setq count (1+ count)))              ; @r{incrementer}
9886 @end group
9887 @end smallexample
9889 @noindent
9890 Note that you need to set the initial value of @code{count}; usually it
9891 is set to 1.
9893 @menu
9894 * Incrementing Example::        Counting pebbles in a triangle.
9895 * Inc Example parts::           The parts of the function definition.
9896 * Inc Example altogether::      Putting the function definition together.
9897 @end menu
9899 @node Incrementing Example, Inc Example parts, Incrementing Loop, Incrementing Loop
9900 @unnumberedsubsubsec  Example with incrementing counter
9902 Suppose you are playing on the beach and decide to make a triangle of
9903 pebbles, putting one pebble in the first row, two in the second row,
9904 three in the third row and so on, like this:
9906 @sp 1
9907 @c pebble diagram
9908 @ifnottex
9909 @smallexample
9910 @group
9911                *
9912               * *
9913              * * *
9914             * * * *
9915 @end group
9916 @end smallexample
9917 @end ifnottex
9918 @iftex
9919 @smallexample
9920 @group
9921                @bullet{}
9922               @bullet{} @bullet{}
9923              @bullet{} @bullet{} @bullet{}
9924             @bullet{} @bullet{} @bullet{} @bullet{}
9925 @end group
9926 @end smallexample
9927 @end iftex
9928 @sp 1
9930 @noindent
9931 (About 2500 years ago, Pythagoras and others developed the beginnings of
9932 number theory by considering questions such as this.)
9934 Suppose you want to know how many pebbles you will need to make a
9935 triangle with 7 rows?
9937 Clearly, what you need to do is add up the numbers from 1 to 7.  There
9938 are two ways to do this; start with the smallest number, one, and add up
9939 the list in sequence, 1, 2, 3, 4 and so on; or start with the largest
9940 number and add the list going down: 7, 6, 5, 4 and so on.  Because both
9941 mechanisms illustrate common ways of writing @code{while} loops, we will
9942 create two examples, one counting up and the other counting down.  In
9943 this first example, we will start with 1 and add 2, 3, 4 and so on.
9945 If you are just adding up a short list of numbers, the easiest way to do
9946 it is to add up all the numbers at once.  However, if you do not know
9947 ahead of time how many numbers your list will have, or if you want to be
9948 prepared for a very long list, then you need to design your addition so
9949 that what you do is repeat a simple process many times instead of doing
9950 a more complex process once.
9952 For example, instead of adding up all the pebbles all at once, what you
9953 can do is add the number of pebbles in the first row, 1, to the number
9954 in the second row, 2, and then add the total of those two rows to the
9955 third row, 3.  Then you can add the number in the fourth row, 4, to the
9956 total of the first three rows; and so on.
9958 The critical characteristic of the process is that each repetitive
9959 action is simple.  In this case, at each step we add only two numbers,
9960 the number of pebbles in the row and the total already found.  This
9961 process of adding two numbers is repeated again and again until the last
9962 row has been added to the total of all the preceding rows.  In a more
9963 complex loop the repetitive action might not be so simple, but it will
9964 be simpler than doing everything all at once.
9966 @node Inc Example parts, Inc Example altogether, Incrementing Example, Incrementing Loop
9967 @unnumberedsubsubsec The parts of the function definition
9969 The preceding analysis gives us the bones of our function definition:
9970 first, we will need a variable that we can call @code{total} that will
9971 be the total number of pebbles.  This will be the value returned by
9972 the function.
9974 Second, we know that the function will require an argument: this
9975 argument will be the total number of rows in the triangle.  It can be
9976 called @code{number-of-rows}.
9978 Finally, we need a variable to use as a counter.  We could call this
9979 variable @code{counter}, but a better name is @code{row-number}.
9980 That is because what the counter does is count rows, and a program
9981 should be written to be as understandable as possible.
9983 When the Lisp interpreter first starts evaluating the expressions in the
9984 function, the value of @code{total} should be set to zero, since we have
9985 not added anything to it.  Then the function should add the number of
9986 pebbles in the first row to the total, and then add the number of
9987 pebbles in the second to the total, and then add the number of
9988 pebbles in the third row to the total, and so on, until there are no
9989 more rows left to add.
9991 Both @code{total} and @code{row-number} are used only inside the
9992 function, so they can be declared as local variables with @code{let}
9993 and given initial values.  Clearly, the initial value for @code{total}
9994 should be 0.  The initial value of @code{row-number} should be 1,
9995 since we start with the first row.  This means that the @code{let}
9996 statement will look like this:
9998 @smallexample
9999 @group
10000   (let ((total 0)
10001         (row-number 1))
10002     @var{body}@dots{})
10003 @end group
10004 @end smallexample
10006 After the internal variables are declared and bound to their initial
10007 values, we can begin the @code{while} loop.  The expression that serves
10008 as the test should return a value of @code{t} for true so long as the
10009 @code{row-number} is less than or equal to the @code{number-of-rows}.
10010 (If the expression tests true only so long as the row number is less
10011 than the number of rows in the triangle, the last row will never be
10012 added to the total; hence the row number has to be either less than or
10013 equal to the number of rows.)
10015 @need 1500
10016 @findex <= @r{(less than or equal)}
10017 Lisp provides the @code{<=} function that returns true if the value of
10018 its first argument is less than or equal to the value of its second
10019 argument and false otherwise.  So the expression that the @code{while}
10020 will evaluate as its test should look like this:
10022 @smallexample
10023 (<= row-number number-of-rows)
10024 @end smallexample
10026 The total number of pebbles can be found by repeatedly adding the number
10027 of pebbles in a row to the total already found.  Since the number of
10028 pebbles in the row is equal to the row number, the total can be found by
10029 adding the row number to the total.  (Clearly, in a more complex
10030 situation, the number of pebbles in the row might be related to the row
10031 number in a more complicated way; if this were the case, the row number
10032 would be replaced by the appropriate expression.)
10034 @smallexample
10035 (setq total (+ total row-number))
10036 @end smallexample
10038 @noindent
10039 What this does is set the new value of @code{total} to be equal to the
10040 sum of adding the number of pebbles in the row to the previous total.
10042 After setting the value of @code{total}, the conditions need to be
10043 established for the next repetition of the loop, if there is one.  This
10044 is done by incrementing the value of the @code{row-number} variable,
10045 which serves as a counter.  After the @code{row-number} variable has
10046 been incremented, the true-or-false-test at the beginning of the
10047 @code{while} loop tests whether its value is still less than or equal to
10048 the value of the @code{number-of-rows} and if it is, adds the new value
10049 of the @code{row-number} variable to the @code{total} of the previous
10050 repetition of the loop.
10052 @need 1200
10053 The built-in Emacs Lisp function @code{1+} adds 1 to a number, so the
10054 @code{row-number} variable can be incremented with this expression:
10056 @smallexample
10057 (setq row-number (1+ row-number))
10058 @end smallexample
10060 @node Inc Example altogether,  , Inc Example parts, Incrementing Loop
10061 @unnumberedsubsubsec Putting the function definition together
10063 We have created the parts for the function definition; now we need to
10064 put them together.
10066 @need 800
10067 First, the contents of the @code{while} expression:
10069 @smallexample
10070 @group
10071 (while (<= row-number number-of-rows)   ; @r{true-or-false-test}
10072   (setq total (+ total row-number))
10073   (setq row-number (1+ row-number)))    ; @r{incrementer}
10074 @end group
10075 @end smallexample
10077 Along with the @code{let} expression varlist, this very nearly
10078 completes the body of the function definition.  However, it requires
10079 one final element, the need for which is somewhat subtle.
10081 The final touch is to place the variable @code{total} on a line by
10082 itself after the @code{while} expression.  Otherwise, the value returned
10083 by the whole function is the value of the last expression that is
10084 evaluated in the body of the @code{let}, and this is the value
10085 returned by the @code{while}, which is always @code{nil}.
10087 This may not be evident at first sight.  It almost looks as if the
10088 incrementing expression is the last expression of the whole function.
10089 But that expression is part of the body of the @code{while}; it is the
10090 last element of the list that starts with the symbol @code{while}.
10091 Moreover, the whole of the @code{while} loop is a list within the body
10092 of the @code{let}.
10094 @need 1250
10095 In outline, the function will look like this:
10097 @smallexample
10098 @group
10099 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
10100   "@var{documentation}@dots{}"
10101   (let (@var{varlist})
10102     (while (@var{true-or-false-test})
10103       @var{body-of-while}@dots{} )
10104     @dots{} )                     ; @r{Need final expression here.}
10105 @end group
10106 @end smallexample
10108 The result of evaluating the @code{let} is what is going to be returned
10109 by the @code{defun} since the @code{let} is not embedded within any
10110 containing list, except for the @code{defun} as a whole.  However, if
10111 the @code{while} is the last element of the @code{let} expression, the
10112 function will always return @code{nil}.  This is not what we want!
10113 Instead, what we want is the value of the variable @code{total}.  This
10114 is returned by simply placing the symbol as the last element of the list
10115 starting with @code{let}.  It gets evaluated after the preceding
10116 elements of the list are evaluated, which means it gets evaluated after
10117 it has been assigned the correct value for the total.
10119 It may be easier to see this by printing the list starting with
10120 @code{let} all on one line.  This format makes it evident that the
10121 @var{varlist} and @code{while} expressions are the second and third
10122 elements of the list starting with @code{let}, and the @code{total} is
10123 the last element:
10125 @smallexample
10126 @group
10127 (let (@var{varlist}) (while (@var{true-or-false-test}) @var{body-of-while}@dots{} ) total)
10128 @end group
10129 @end smallexample
10131 @need 1200
10132 Putting everything together, the @code{triangle} function definition
10133 looks like this:
10135 @smallexample
10136 @group
10137 (defun triangle (number-of-rows)    ; @r{Version with}
10138                                     ; @r{  incrementing counter.}
10139   "Add up the number of pebbles in a triangle.
10140 The first row has one pebble, the second row two pebbles,
10141 the third row three pebbles, and so on.
10142 The argument is NUMBER-OF-ROWS."
10143 @end group
10144 @group
10145   (let ((total 0)
10146         (row-number 1))
10147     (while (<= row-number number-of-rows)
10148       (setq total (+ total row-number))
10149       (setq row-number (1+ row-number)))
10150     total))
10151 @end group
10152 @end smallexample
10154 @need 1200
10155 After you have installed @code{triangle} by evaluating the function, you
10156 can try it out.  Here are two examples:
10158 @smallexample
10159 @group
10160 (triangle 4)
10162 (triangle 7)
10163 @end group
10164 @end smallexample
10166 @noindent
10167 The sum of the first four numbers is 10 and the sum of the first seven
10168 numbers is 28.
10170 @node Decrementing Loop,  , Incrementing Loop, while
10171 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10172 @subsection Loop with a Decrementing Counter
10174 Another common way to write a @code{while} loop is to write the test
10175 so that it determines whether a counter is greater than zero.  So long
10176 as the counter is greater than zero, the loop is repeated.  But when
10177 the counter is equal to or less than zero, the loop is stopped.  For
10178 this to work, the counter has to start out greater than zero and then
10179 be made smaller and smaller by a form that is evaluated
10180 repeatedly.
10182 The test will be an expression such as @code{(> counter 0)} which
10183 returns @code{t} for true if the value of @code{counter} is greater
10184 than zero, and @code{nil} for false if the value of @code{counter} is
10185 equal to or less than zero.  The expression that makes the number
10186 smaller and smaller can be a simple @code{setq} such as @code{(setq
10187 counter (1- counter))}, where @code{1-} is a built-in function in
10188 Emacs Lisp that subtracts 1 from its argument.
10190 @need 1250
10191 The template for a decrementing @code{while} loop looks like this:
10193 @smallexample
10194 @group
10195 (while (> counter 0)                    ; @r{true-or-false-test}
10196   @var{body}@dots{}
10197   (setq counter (1- counter)))          ; @r{decrementer}
10198 @end group
10199 @end smallexample
10201 @menu
10202 * Decrementing Example::        More pebbles on the beach.
10203 * Dec Example parts::           The parts of the function definition.
10204 * Dec Example altogether::      Putting the function definition together.
10205 @end menu
10207 @node Decrementing Example, Dec Example parts, Decrementing Loop, Decrementing Loop
10208 @unnumberedsubsubsec Example with decrementing counter
10210 To illustrate a loop with a decrementing counter, we will rewrite the
10211 @code{triangle} function so the counter decreases to zero.
10213 This is the reverse of the earlier version of the function.  In this
10214 case, to find out how many pebbles are needed to make a triangle with
10215 3 rows, add the number of pebbles in the third row, 3, to the number
10216 in the preceding row, 2, and then add the total of those two rows to
10217 the row that precedes them, which is 1.
10219 Likewise, to find the number of pebbles in a triangle with 7 rows, add
10220 the number of pebbles in the seventh row, 7, to the number in the
10221 preceding row, which is 6, and then add the total of those two rows to
10222 the row that precedes them, which is 5, and so on.  As in the previous
10223 example, each addition only involves adding two numbers, the total of
10224 the rows already added up and the number of pebbles in the row that is
10225 being added to the total.  This process of adding two numbers is
10226 repeated again and again until there are no more pebbles to add.
10228 We know how many pebbles to start with: the number of pebbles in the
10229 last row is equal to the number of rows.  If the triangle has seven
10230 rows, the number of pebbles in the last row is 7.  Likewise, we know how
10231 many pebbles are in the preceding row: it is one less than the number in
10232 the row.
10234 @node Dec Example parts, Dec Example altogether, Decrementing Example, Decrementing Loop
10235 @unnumberedsubsubsec The parts of the function definition
10237 We start with three variables: the total number of rows in the
10238 triangle; the number of pebbles in a row; and the total number of
10239 pebbles, which is what we want to calculate.  These variables can be
10240 named @code{number-of-rows}, @code{number-of-pebbles-in-row}, and
10241 @code{total}, respectively.
10243 Both @code{total} and @code{number-of-pebbles-in-row} are used only
10244 inside the function and are declared with @code{let}.  The initial
10245 value of @code{total} should, of course, be zero.  However, the
10246 initial value of @code{number-of-pebbles-in-row} should be equal to
10247 the number of rows in the triangle, since the addition will start with
10248 the longest row.
10250 @need 1250
10251 This means that the beginning of the @code{let} expression will look
10252 like this:
10254 @smallexample
10255 @group
10256 (let ((total 0)
10257       (number-of-pebbles-in-row number-of-rows))
10258   @var{body}@dots{})
10259 @end group
10260 @end smallexample
10262 The total number of pebbles can be found by repeatedly adding the number
10263 of pebbles in a row to the total already found, that is, by repeatedly
10264 evaluating the following expression:
10266 @smallexample
10267 (setq total (+ total number-of-pebbles-in-row))
10268 @end smallexample
10270 @noindent
10271 After the @code{number-of-pebbles-in-row} is added to the @code{total},
10272 the @code{number-of-pebbles-in-row} should be decremented by one, since
10273 the next time the loop repeats, the preceding row will be
10274 added to the total.
10276 The number of pebbles in a preceding row is one less than the number of
10277 pebbles in a row, so the built-in Emacs Lisp function @code{1-} can be
10278 used to compute the number of pebbles in the preceding row.  This can be
10279 done with the following expression:
10281 @smallexample
10282 @group
10283 (setq number-of-pebbles-in-row
10284       (1- number-of-pebbles-in-row))
10285 @end group
10286 @end smallexample
10288 Finally, we know that the @code{while} loop should stop making repeated
10289 additions when there are no pebbles in a row.  So the test for
10290 the @code{while} loop is simply:
10292 @smallexample
10293 (while (> number-of-pebbles-in-row 0)
10294 @end smallexample
10296 @node Dec Example altogether,  , Dec Example parts, Decrementing Loop
10297 @unnumberedsubsubsec Putting the function definition together
10299 We can put these expressions together to create a function definition
10300 that works.  However, on examination, we find that one of the local
10301 variables is unneeded!
10303 @need 1250
10304 The function definition looks like this:
10306 @smallexample
10307 @group
10308 ;;; @r{First subtractive version.}
10309 (defun triangle (number-of-rows)
10310   "Add up the number of pebbles in a triangle."
10311   (let ((total 0)
10312         (number-of-pebbles-in-row number-of-rows))
10313     (while (> number-of-pebbles-in-row 0)
10314       (setq total (+ total number-of-pebbles-in-row))
10315       (setq number-of-pebbles-in-row
10316             (1- number-of-pebbles-in-row)))
10317     total))
10318 @end group
10319 @end smallexample
10321 As written, this function works.
10323 However, we do not need @code{number-of-pebbles-in-row}.
10325 @cindex Argument as local variable
10326 When the @code{triangle} function is evaluated, the symbol
10327 @code{number-of-rows} will be bound to a number, giving it an initial
10328 value.  That number can be changed in the body of the function as if
10329 it were a local variable, without any fear that such a change will
10330 effect the value of the variable outside of the function.  This is a
10331 very useful characteristic of Lisp; it means that the variable
10332 @code{number-of-rows} can be used anywhere in the function where
10333 @code{number-of-pebbles-in-row} is used.
10335 @need 800
10336 Here is a second version of the function written a bit more cleanly:
10338 @smallexample
10339 @group
10340 (defun triangle (number)                ; @r{Second version.}
10341   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
10342   (let ((total 0))
10343     (while (> number 0)
10344       (setq total (+ total number))
10345       (setq number (1- number)))
10346     total))
10347 @end group
10348 @end smallexample
10350 In brief, a properly written @code{while} loop will consist of three parts:
10352 @enumerate
10353 @item
10354 A test that will return false after the loop has repeated itself the
10355 correct number of times.
10357 @item
10358 An expression the evaluation of which will return the value desired
10359 after being repeatedly evaluated.
10361 @item
10362 An expression to change the value passed to the true-or-false-test so
10363 that the test returns false after the loop has repeated itself the right
10364 number of times.
10365 @end enumerate
10367 @node dolist dotimes, Recursion, while, Loops & Recursion
10368 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10369 @section Save your time: @code{dolist} and @code{dotimes}
10371 In addition to @code{while}, both @code{dolist} and @code{dotimes}
10372 provide for looping.  Sometimes these are quicker to write than the
10373 equivalent @code{while} loop.  Both are Lisp macros.  (@xref{Macros, ,
10374 Macros, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}. )
10376 @code{dolist} works like a @code{while} loop that `@sc{cdr}s down a
10377 list':  @code{dolist} automatically shortens the list each time it
10378 loops---takes the @sc{cdr} of the list---and binds the @sc{car} of
10379 each shorter version of the list to the first of its arguments.
10381 @code{dotimes} loops a specific number of times: you specify the number.
10383 @menu
10384 * dolist::
10385 * dotimes::
10386 @end menu
10388 @node dolist, dotimes, dolist dotimes, dolist dotimes
10389 @unnumberedsubsubsec The @code{dolist} Macro
10390 @findex dolist
10392 Suppose, for example, you want to reverse a list, so that
10393 ``first'' ``second'' ``third'' becomes ``third'' ``second'' ``first''.
10395 @need 1250
10396 In practice, you would use the @code{reverse} function, like this:
10398 @smallexample
10399 @group
10400 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10402 (reverse animals)
10403 @end group
10404 @end smallexample
10406 @need 800
10407 @noindent
10408 Here is how you could reverse the list using a @code{while} loop:
10410 @smallexample
10411 @group
10412 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10414 (defun reverse-list-with-while (list)
10415   "Using while, reverse the order of LIST."
10416   (let (value)  ; make sure list starts empty
10417     (while list
10418       (setq value (cons (car list) value))
10419       (setq list (cdr list)))
10420     value))
10422 (reverse-list-with-while animals)
10423 @end group
10424 @end smallexample
10426 @need 800
10427 @noindent
10428 And here is how you could use the @code{dolist} macro:
10430 @smallexample
10431 @group
10432 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10434 (defun reverse-list-with-dolist (list)
10435   "Using dolist, reverse the order of LIST."
10436   (let (value)  ; make sure list starts empty
10437     (dolist (element list value)
10438       (setq value (cons element value)))))
10440 (reverse-list-with-dolist animals)
10441 @end group
10442 @end smallexample
10444 @need 1250
10445 @noindent
10446 In Info, you can place your cursor after the closing parenthesis of
10447 each expression and type @kbd{C-x C-e}; in each case, you should see
10449 @smallexample
10450 (tiger lion giraffe gazelle)
10451 @end smallexample
10453 @noindent
10454 in the echo area.
10456 For this example, the existing @code{reverse} function is obviously best.
10457 The @code{while} loop is just like our first example (@pxref{Loop
10458 Example, , A @code{while} Loop and a List}).  The @code{while} first
10459 checks whether the list has elements; if so, it constructs a new list
10460 by adding the first element of the list to the existing list (which in
10461 the first iteration of the loop is @code{nil}).  Since the second
10462 element is prepended in front of the first element, and the third
10463 element is prepended in front of the second element, the list is reversed.
10465 In the expression using a @code{while} loop,
10466 the @w{@code{(setq list (cdr list))}}
10467 expression shortens the list, so the @code{while} loop eventually
10468 stops.  In addition, it provides the @code{cons} expression with a new
10469 first element by creating a new and shorter list at each repetition of
10470 the loop.
10472 The @code{dolist} expression does very much the same as the
10473 @code{while} expression, except that the @code{dolist} macro does some
10474 of the work you have to do when writing a @code{while} expression.
10476 Like a @code{while} loop, a @code{dolist} loops.  What is different is
10477 that it automatically shortens the list each time it loops --- it
10478 `@sc{cdr}s down the list' on its own --- and it automatically binds
10479 the @sc{car} of each shorter version of the list to the first of its
10480 arguments.
10482 In the example, the @sc{car} of each shorter version of the list is
10483 referred to using the symbol @samp{element}, the list itself is called
10484 @samp{list}, and the value returned is called @samp{value}.  The
10485 remainder of the @code{dolist} expression is the body.
10487 The @code{dolist} expression binds the @sc{car} of each shorter
10488 version of the list to @code{element} and then evaluates the body of
10489 the expression; and repeats the loop.  The result is returned in
10490 @code{value}.
10492 @node dotimes,  , dolist, dolist dotimes
10493 @unnumberedsubsubsec The @code{dotimes} Macro
10494 @findex dotimes
10496 The @code{dotimes} macro is similar to @code{dolist}, except that it
10497 loops a specific number of times.
10499 The first argument to @code{dotimes} is assigned the numbers 0, 1, 2
10500 and so forth each time around the loop, and the value of the third
10501 argument is returned.  You need to provide the value of the second
10502 argument, which is how many times the macro loops.
10504 @need 1250
10505 For example, the following binds the numbers from 0 up to, but not
10506 including, the number 3 to the first argument, @var{number}, and then
10507 constructs a list of the three numbers.  (The first number is 0, the
10508 second number is 1, and the third number is 2; this makes a total of
10509 three numbers in all, starting with zero as the first number.)
10511 @smallexample
10512 @group
10513 (let (value)      ; otherwise a value is a void variable
10514   (dotimes (number 3 value)
10515     (setq value (cons number value))))
10517 @result{} (2 1 0)
10518 @end group
10519 @end smallexample
10521 @noindent
10522 @code{dotimes} returns @code{value}, so the way to use
10523 @code{dotimes} is to operate on some expression @var{number} number of
10524 times and then return the result, either as a list or an atom.
10526 @need 1250
10527 Here is an example of a @code{defun} that uses @code{dotimes} to add
10528 up the number of pebbles in a triangle.
10530 @smallexample
10531 @group
10532 (defun triangle-using-dotimes (number-of-rows)
10533   "Using dotimes, add up the number of pebbles in a triangle."
10534 (let ((total 0))  ; otherwise a total is a void variable
10535   (dotimes (number number-of-rows total)
10536     (setq total (+ total (1+ number))))))
10538 (triangle-using-dotimes 4)
10539 @end group
10540 @end smallexample
10542 @node Recursion, Looping exercise, dolist dotimes, Loops & Recursion
10543 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10544 @section Recursion
10545 @cindex Recursion
10547 A recursive function contains code that tells the Lisp interpreter to
10548 call a program that runs exactly like itself, but with slightly
10549 different arguments.  The code runs exactly the same because it has
10550 the same name.  However, even though the program has the same name, it
10551 is not the same entity.  It is different.  In the jargon, it is a
10552 different `instance'.
10554 Eventually, if the program is written correctly, the `slightly
10555 different arguments' will become sufficiently different from the first
10556 arguments that the final instance will stop.
10558 @menu
10559 * Building Robots::             Same model, different serial number ...
10560 * Recursive Definition Parts::  Walk until you stop ...
10561 * Recursion with list::         Using a list as the test whether to recurse.
10562 * Recursive triangle function::
10563 * Recursion with cond::
10564 * Recursive Patterns::          Often used templates.
10565 * No Deferment::                Don't store up work ...
10566 * No deferment solution::
10567 @end menu
10569 @node Building Robots, Recursive Definition Parts, Recursion, Recursion
10570 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10571 @subsection Building Robots: Extending the Metaphor
10572 @cindex Building robots
10573 @cindex Robots, building
10575 It is sometimes helpful to think of a running program as a robot that
10576 does a job.  In doing its job, a recursive function calls on a second
10577 robot to help it.  The second robot is identical to the first in every
10578 way, except that the second robot helps the first and has been
10579 passed different arguments than the first.
10581 In a recursive function, the second robot may call a third; and the
10582 third may call a fourth, and so on.  Each of these is a different
10583 entity; but all are clones.
10585 Since each robot has slightly different instructions---the arguments
10586 will differ from one robot to the next---the last robot should know
10587 when to stop.
10589 Let's expand on the metaphor in which a computer program is a robot.
10591 A function definition provides the blueprints for a robot.  When you
10592 install a function definition, that is, when you evaluate a
10593 @code{defun} special form, you install the necessary equipment to
10594 build robots.  It is as if you were in a factory, setting up an
10595 assembly line.  Robots with the same name are built according to the
10596 same blueprints.  So they have, as it were, the same `model number',
10597 but a different `serial number'.
10599 We often say that a recursive function `calls itself'.  What we mean
10600 is that the instructions in a recursive function cause the Lisp
10601 interpreter to run a different function that has the same name and
10602 does the same job as the first, but with different arguments.
10604 It is important that the arguments differ from one instance to the
10605 next; otherwise, the process will never stop.
10607 @node Recursive Definition Parts, Recursion with list, Building Robots, Recursion
10608 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10609 @subsection The Parts of a Recursive Definition
10610 @cindex Parts of a Recursive Definition
10611 @cindex Recursive Definition Parts
10613 A recursive function typically contains a conditional expression which
10614 has three parts:
10616 @enumerate
10617 @item
10618 A true-or-false-test that determines whether the function is called
10619 again, here called the @dfn{do-again-test}.
10621 @item
10622 The name of the function.  When this name is called, a new instance of
10623 the function---a new robot, as it were---is created and told what to do.
10625 @item
10626 An expression that returns a different value each time the function is
10627 called, here called the @dfn{next-step-expression}.  Consequently, the
10628 argument (or arguments) passed to the new instance of the function
10629 will be different from that passed to the previous instance.  This
10630 causes the conditional expression, the @dfn{do-again-test}, to test
10631 false after the correct number of repetitions.
10632 @end enumerate
10634 Recursive functions can be much simpler than any other kind of
10635 function.  Indeed, when people first start to use them, they often look
10636 so mysteriously simple as to be incomprehensible.  Like riding a
10637 bicycle, reading a recursive function definition takes a certain knack
10638 which is hard at first but then seems simple.
10640 @need 1200
10641 There are several different common recursive patterns.  A very simple
10642 pattern looks like this:
10644 @smallexample
10645 @group
10646 (defun @var{name-of-recursive-function} (@var{argument-list})
10647   "@var{documentation}@dots{}"
10648   (if @var{do-again-test}
10649     @var{body}@dots{}
10650     (@var{name-of-recursive-function}
10651          @var{next-step-expression})))
10652 @end group
10653 @end smallexample
10655 Each time a recursive function is evaluated, a new instance of it is
10656 created and told what to do.  The arguments tell the instance what to do.
10658 An argument is bound to the value of the next-step-expression.  Each
10659 instance runs with a different value of the next-step-expression.
10661 The value in the next-step-expression is used in the do-again-test.
10663 The value returned by the next-step-expression is passed to the new
10664 instance of the function, which evaluates it (or some
10665 transmogrification of it) to determine whether to continue or stop.
10666 The next-step-expression is designed so that the do-again-test returns
10667 false when the function should no longer be repeated.
10669 The do-again-test is sometimes called the @dfn{stop condition},
10670 since it stops the repetitions when it tests false.
10672 @node Recursion with list, Recursive triangle function, Recursive Definition Parts, Recursion
10673 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10674 @subsection Recursion with a List
10676 The example of a @code{while} loop that printed the elements of a list
10677 of numbers can be written recursively.  Here is the code, including
10678 an expression to set the value of the variable @code{animals} to a list.
10680 If you are using Emacs 20 or before, this example must be copied to
10681 the @file{*scratch*} buffer and each expression must be evaluated
10682 there.  Use @kbd{C-u C-x C-e} to evaluate the
10683 @code{(print-elements-recursively animals)} expression so that the
10684 results are printed in the buffer; otherwise the Lisp interpreter will
10685 try to squeeze the results into the one line of the echo area.
10687 Also, place your cursor immediately after the last closing parenthesis
10688 of the @code{print-elements-recursively} function, before the comment.
10689 Otherwise, the Lisp interpreter will try to evaluate the comment.
10691 If you are using Emacs 21 or later, you can evaluate this expression
10692 directly in Info.
10694 @findex print-elements-recursively
10695 @smallexample
10696 @group
10697 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10699 (defun print-elements-recursively (list)
10700   "Print each element of LIST on a line of its own.
10701 Uses recursion."
10702   (if list                              ; @r{do-again-test}
10703       (progn
10704         (print (car list))              ; @r{body}
10705         (print-elements-recursively     ; @r{recursive call}
10706          (cdr list)))))                 ; @r{next-step-expression}
10708 (print-elements-recursively animals)
10709 @end group
10710 @end smallexample
10712 The @code{print-elements-recursively} function first tests whether
10713 there is any content in the list; if there is, the function prints the
10714 first element of the list, the @sc{car} of the list.  Then the
10715 function `invokes itself', but gives itself as its argument, not the
10716 whole list, but the second and subsequent elements of the list, the
10717 @sc{cdr} of the list.
10719 Put another way, if the list is not empty, the function invokes
10720 another instance of code that is similar to the initial code, but is a
10721 different thread of execution, with different arguments than the first
10722 instance.
10724 Put in yet another way, if the list is not empty, the first robot
10725 assemblies a second robot and tells it what to do; the second robot is
10726 a different individual from the first, but is the same model.
10728 When the second evaluation occurs, the @code{if} expression is
10729 evaluated and if true, prints the first element of the list it
10730 receives as its argument (which is the second element of the original
10731 list).  Then the function `calls itself' with the @sc{cdr} of the list
10732 it is invoked with, which (the second time around) is the @sc{cdr} of
10733 the @sc{cdr} of the original list.
10735 Note that although we say that the function `calls itself', what we
10736 mean is that the Lisp interpreter assembles and instructs a new
10737 instance of the program.  The new instance is a clone of the first,
10738 but is a separate individual.
10740 Each time the function `invokes itself', it invokes itself on a
10741 shorter version of the original list.  It creates a new instance that
10742 works on a shorter list.
10744 Eventually, the function invokes itself on an empty list.  It creates
10745 a new instance whose argument is @code{nil}.  The conditional expression
10746 tests the value of @code{list}.  Since the value of @code{list} is
10747 @code{nil}, the @code{if} expression tests false so the then-part is
10748 not evaluated.  The function as a whole then returns @code{nil}.
10750 @need 1200
10751 When you evaluate @code{(print-elements-recursively animals)} in the
10752 @file{*scratch*} buffer, you see this result:
10754 @smallexample
10755 @group
10756 gazelle
10758 giraffe
10760 lion
10762 tiger
10764 @end group
10765 @end smallexample
10767 @node Recursive triangle function, Recursion with cond, Recursion with list, Recursion
10768 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10769 @subsection Recursion in Place of a Counter
10770 @findex triangle-recursively
10772 @need 1200
10773 The @code{triangle} function described in a previous section can also
10774 be written recursively.  It looks like this:
10776 @smallexample
10777 @group
10778 (defun triangle-recursively (number)
10779   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
10780 Uses recursion."
10781   (if (= number 1)                    ; @r{do-again-test}
10782       1                               ; @r{then-part}
10783     (+ number                         ; @r{else-part}
10784        (triangle-recursively          ; @r{recursive call}
10785         (1- number)))))               ; @r{next-step-expression}
10787 (triangle-recursively 7)
10788 @end group
10789 @end smallexample
10791 @noindent
10792 You can install this function by evaluating it and then try it by
10793 evaluating @code{(triangle-recursively 7)}.  (Remember to put your
10794 cursor immediately after the last parenthesis of the function
10795 definition, before the comment.)  The function evaluates to 28.
10797 To understand how this function works, let's consider what happens in the
10798 various cases when the function is passed 1, 2, 3, or 4 as the value of
10799 its argument.
10801 @menu
10802 * Recursive Example arg of 1 or 2::
10803 * Recursive Example arg of 3 or 4::
10804 @end menu
10806 @node Recursive Example arg of 1 or 2, Recursive Example arg of 3 or 4, Recursive triangle function, Recursive triangle function
10807 @ifnottex
10808 @unnumberedsubsubsec An argument of 1 or 2
10809 @end ifnottex
10811 First, what happens if the value of the argument is 1?
10813 The function has an @code{if} expression after the documentation
10814 string.  It tests whether the value of @code{number} is equal to 1; if
10815 so, Emacs evaluates the then-part of the @code{if} expression, which
10816 returns the number 1 as the value of the function.  (A triangle with
10817 one row has one pebble in it.)
10819 Suppose, however, that the value of the argument is 2.  In this case,
10820 Emacs evaluates the else-part of the @code{if} expression.
10822 @need 1200
10823 The else-part consists of an addition, the recursive call to
10824 @code{triangle-recursively} and a decrementing action; and it looks like
10825 this:
10827 @smallexample
10828 (+ number (triangle-recursively (1- number)))
10829 @end smallexample
10831 When Emacs evaluates this expression, the innermost expression is
10832 evaluated first; then the other parts in sequence.  Here are the steps
10833 in detail:
10835 @table @i
10836 @item Step 1 @w{  } Evaluate the innermost expression.
10838 The innermost expression is @code{(1- number)} so Emacs decrements the
10839 value of @code{number} from 2 to 1.
10841 @item Step 2 @w{  } Evaluate the @code{triangle-recursively} function.
10843 The Lisp interpreter creates an individual instance of
10844 @code{triangle-recursively}.  It does not matter that this function is
10845 contained within itself.  Emacs passes the result Step 1 as the
10846 argument used by this instance of the @code{triangle-recursively}
10847 function
10849 In this case, Emacs evaluates @code{triangle-recursively} with an
10850 argument of 1.  This means that this evaluation of
10851 @code{triangle-recursively} returns 1.
10853 @item Step 3 @w{  } Evaluate the value of @code{number}.
10855 The variable @code{number} is the second element of the list that
10856 starts with @code{+}; its value is 2.
10858 @item Step 4 @w{  } Evaluate the @code{+} expression.
10860 The @code{+} expression receives two arguments, the first
10861 from the evaluation of @code{number} (Step 3) and the second from the
10862 evaluation of @code{triangle-recursively} (Step 2).
10864 The result of the addition is the sum of 2 plus 1, and the number 3 is
10865 returned, which is correct.  A triangle with two rows has three
10866 pebbles in it.
10867 @end table
10869 @node Recursive Example arg of 3 or 4,  , Recursive Example arg of 1 or 2, Recursive triangle function
10870 @unnumberedsubsubsec An argument of 3 or 4
10872 Suppose that @code{triangle-recursively} is called with an argument of
10875 @table @i
10876 @item Step 1 @w{  } Evaluate the do-again-test.
10878 The @code{if} expression is evaluated first.  This is the do-again
10879 test and returns false, so the else-part of the @code{if} expression
10880 is evaluated.  (Note that in this example, the do-again-test causes
10881 the function to call itself when it tests false, not when it tests
10882 true.)
10884 @item Step 2 @w{  } Evaluate the innermost expression of the else-part.
10886 The innermost expression of the else-part is evaluated, which decrements
10887 3 to 2.  This is the next-step-expression.
10889 @item Step 3 @w{  } Evaluate the @code{triangle-recursively} function.
10891 The number 2 is passed to the @code{triangle-recursively} function.
10893 We know what happens when Emacs evaluates @code{triangle-recursively} with
10894 an argument of 2.  After going through the sequence of actions described
10895 earlier, it returns a value of 3.  So that is what will happen here.
10897 @item Step 4 @w{  } Evaluate the addition.
10899 3 will be passed as an argument to the addition and will be added to the
10900 number with which the function was called, which is 3.
10901 @end table
10903 @noindent
10904 The value returned by the function as a whole will be 6.
10906 Now that we know what will happen when @code{triangle-recursively} is
10907 called with an argument of 3, it is evident what will happen if it is
10908 called with an argument of 4:
10910 @quotation
10911 @need 800
10912 In the recursive call, the evaluation of
10914 @smallexample
10915 (triangle-recursively (1- 4))
10916 @end smallexample
10918 @need 800
10919 @noindent
10920 will return the value of evaluating
10922 @smallexample
10923 (triangle-recursively 3)
10924 @end smallexample
10926 @noindent
10927 which is 6 and this value will be added to 4 by the addition in the
10928 third line.
10929 @end quotation
10931 @noindent
10932 The value returned by the function as a whole will be 10.
10934 Each time @code{triangle-recursively} is evaluated, it evaluates a
10935 version of itself---a different instance of itself---with a smaller
10936 argument, until the argument is small enough so that it does not
10937 evaluate itself.
10939 Note that this particular design for a recursive function
10940 requires that operations be deferred.
10942 Before @code{(triangle-recursively 7)} can calculate its answer, it
10943 must call @code{(triangle-recursively 6)}; and before
10944 @code{(triangle-recursively 6)} can calculate its answer, it must call
10945 @code{(triangle-recursively 5)}; and so on.  That is to say, the
10946 calculation that @code{(triangle-recursively 7)} makes must be
10947 deferred until @code{(triangle-recursively 6)} makes its calculation;
10948 and @code{(triangle-recursively 6)} must defer until
10949 @code{(triangle-recursively 5)} completes; and so on.
10951 If each of these instances of @code{triangle-recursively} are thought
10952 of as different robots, the first robot must wait for the second to
10953 complete its job, which must wait until the third completes, and so
10956 There is a way around this kind of waiting, which we will discuss in
10957 @ref{No Deferment, , Recursion without Deferments}.
10959 @node Recursion with cond, Recursive Patterns, Recursive triangle function, Recursion
10960 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10961 @subsection Recursion Example Using @code{cond}
10962 @findex cond
10964 The version of @code{triangle-recursively} described earlier is written
10965 with the @code{if} special form.  It can also be written using another
10966 special form called @code{cond}.  The name of the special form
10967 @code{cond} is an abbreviation of the word @samp{conditional}.
10969 Although the @code{cond} special form is not used as often in the
10970 Emacs Lisp sources as @code{if}, it is used often enough to justify
10971 explaining it.
10973 @need 800
10974 The template for a @code{cond} expression looks like this:
10976 @smallexample
10977 @group
10978 (cond
10979  @var{body}@dots{})
10980 @end group
10981 @end smallexample
10983 @noindent
10984 where the @var{body} is a series of lists.
10986 @need 800
10987 Written out more fully, the template looks like this:
10989 @smallexample
10990 @group
10991 (cond
10992  (@var{first-true-or-false-test} @var{first-consequent})
10993  (@var{second-true-or-false-test} @var{second-consequent})
10994  (@var{third-true-or-false-test} @var{third-consequent})
10995   @dots{})
10996 @end group
10997 @end smallexample
10999 When the Lisp interpreter evaluates the @code{cond} expression, it
11000 evaluates the first element (the @sc{car} or true-or-false-test) of
11001 the first expression in a series of expressions within the body of the
11002 @code{cond}.
11004 If the true-or-false-test returns @code{nil} the rest of that
11005 expression, the consequent, is skipped and  the true-or-false-test of the
11006 next expression is evaluated.  When an expression is found whose
11007 true-or-false-test returns a value that is not @code{nil}, the
11008 consequent of that expression is evaluated.  The consequent can be one
11009 or more expressions.  If the consequent consists of more than one
11010 expression, the expressions are evaluated in sequence and the value of
11011 the last one is returned.  If the expression does not have a consequent,
11012 the value of the true-or-false-test is returned.
11014 If none of the true-or-false-tests test true, the @code{cond} expression
11015 returns @code{nil}.
11017 @need 1250
11018 Written using @code{cond}, the @code{triangle} function looks like this:
11020 @smallexample
11021 @group
11022 (defun triangle-using-cond (number)
11023   (cond ((<= number 0) 0)
11024         ((= number 1) 1)
11025         ((> number 1)
11026          (+ number (triangle-using-cond (1- number))))))
11027 @end group
11028 @end smallexample
11030 @noindent
11031 In this example, the @code{cond} returns 0 if the number is less than or
11032 equal to 0, it returns 1 if the number is 1 and it evaluates @code{(+
11033 number (triangle-using-cond (1- number)))} if the number is greater than
11036 @node Recursive Patterns, No Deferment, Recursion with cond, Recursion
11037 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11038 @subsection Recursive Patterns
11039 @cindex Recursive Patterns
11041 Here are three common recursive patterns.  Each involves a list.
11042 Recursion does not need to involve lists, but Lisp is designed for lists
11043 and this provides a sense of its primal capabilities.
11045 @menu
11046 * Every::
11047 * Accumulate::
11048 * Keep::
11049 @end menu
11051 @node Every, Accumulate, Recursive Patterns, Recursive Patterns
11052 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11053 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{every}
11054 @cindex Every, type of recursive pattern
11055 @cindex Recursive pattern: every
11057 In the @code{every} recursive pattern, an action is performed on every
11058 element of a list.
11060 @need 1500
11061 The basic pattern is:
11063 @itemize @bullet
11064 @item
11065 If a list be empty, return @code{nil}.
11066 @item
11067 Else, act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list)
11068     @itemize @minus
11069     @item
11070     through a recursive call by the function on the rest (the
11071     @sc{cdr}) of the list,
11072     @item
11073     and, optionally, combine the acted-on element, using @code{cons},
11074     with the results of acting on the rest.
11075     @end itemize
11076 @end itemize
11078 @need 1500
11079 Here is example:
11081 @smallexample
11082 @group
11083 (defun square-each (numbers-list)
11084   "Square each of a NUMBERS LIST, recursively."
11085   (if (not numbers-list)                ; do-again-test
11086       nil
11087     (cons
11088      (* (car numbers-list) (car numbers-list))
11089      (square-each (cdr numbers-list))))) ; next-step-expression
11090 @end group
11092 @group
11093 (square-each '(1 2 3))
11094     @result{} (1 4 9)
11095 @end group
11096 @end smallexample
11098 @need 1200
11099 @noindent
11100 If @code{numbers-list} is empty, do nothing.  But if it has content,
11101 construct a list combining the square of the first number in the list
11102 with the result of the recursive call.
11104 (The example follows the pattern exactly: @code{nil} is returned if
11105 the numbers' list is empty.  In practice, you would write the
11106 conditional so it carries out the action when the numbers' list is not
11107 empty.)
11109 The @code{print-elements-recursively} function (@pxref{Recursion with
11110 list, , Recursion with a List}) is another example of an @code{every}
11111 pattern, except in this case, rather than bring the results together
11112 using @code{cons}, we print each element of output.
11114 @need 1250
11115 The @code{print-elements-recursively} function looks like this:
11117 @smallexample
11118 @group
11119 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
11120 @end group
11122 @group
11123 (defun print-elements-recursively (list)
11124   "Print each element of LIST on a line of its own.
11125 Uses recursion."
11126   (if list                              ; @r{do-again-test}
11127       (progn
11128         (print (car list))              ; @r{body}
11129         (print-elements-recursively     ; @r{recursive call}
11130          (cdr list)))))                 ; @r{next-step-expression}
11132 (print-elements-recursively animals)
11133 @end group
11134 @end smallexample
11136 @need 1500
11137 The pattern for @code{print-elements-recursively} is:
11139 @itemize @bullet
11140 @item
11141 If the list be empty, do nothing.
11142 @item
11143 But if the list has at least one element,
11144     @itemize @minus
11145     @item
11146     act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list),
11147     @item
11148     and make a recursive call on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11149     @end itemize
11150 @end itemize
11152 @node Accumulate, Keep, Every, Recursive Patterns
11153 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11154 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{accumulate}
11155 @cindex Accumulate, type of recursive pattern
11156 @cindex Recursive pattern: accumulate
11158 Another recursive pattern is called the @code{accumulate} pattern.  In
11159 the @code{accumulate} recursive pattern, an action is performed on
11160 every element of a list and the result of that action is accumulated
11161 with the results of performing the action on the other elements.
11163 This is very like the `every' pattern using @code{cons}, except that
11164 @code{cons} is not used, but some other combiner.
11166 @need 1500
11167 The pattern is:
11169 @itemize @bullet
11170 @item
11171 If a list be empty, return zero or some other constant.
11172 @item
11173 Else, act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list),
11174     @itemize @minus
11175     @item
11176     and combine that acted-on element, using @code{+} or
11177     some other combining function, with
11178     @item
11179     a recursive call by the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11180     @end itemize
11181 @end itemize
11183 @need 1500
11184 Here is an example:
11186 @smallexample
11187 @group
11188 (defun add-elements (numbers-list)
11189   "Add the elements of NUMBERS-LIST together."
11190   (if (not numbers-list)
11191       0
11192     (+ (car numbers-list) (add-elements (cdr numbers-list)))))
11193 @end group
11195 @group
11196 (add-elements '(1 2 3 4))
11197     @result{} 10
11198 @end group
11199 @end smallexample
11201 @xref{Files List, , Making a List of Files}, for an example of the
11202 accumulate pattern.
11204 @node Keep,  , Accumulate, Recursive Patterns
11205 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11206 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{keep}
11207 @cindex Keep, type of recursive pattern
11208 @cindex Recursive pattern: keep
11210 A third recursive pattern is called the @code{keep} pattern.
11211 In the @code{keep} recursive pattern, each element of a list is tested;
11212 the element is acted on and the results are kept only if the element
11213 meets a criterion.
11215 Again, this is very like the `every' pattern, except the element is
11216 skipped unless it meets a criterion.
11218 @need 1500
11219 The pattern has three parts:
11221 @itemize @bullet
11222 @item
11223 If a list be empty, return @code{nil}.
11224 @item
11225 Else, if the beginning of the list (the @sc{car} of the list) passes
11226         a test
11227     @itemize @minus
11228     @item
11229     act on that element and combine it, using @code{cons} with
11230     @item
11231     a recursive call by the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11232     @end itemize
11233 @item
11234 Otherwise, if the beginning of the list (the @sc{car} of the list) fails
11235 the test
11236     @itemize @minus
11237     @item
11238     skip on that element,
11239     @item
11240     and, recursively call the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11241     @end itemize
11242 @end itemize
11244 @need 1500
11245 Here is an example that uses @code{cond}:
11247 @smallexample
11248 @group
11249 (defun keep-three-letter-words (word-list)
11250   "Keep three letter words in WORD-LIST."
11251   (cond
11252    ;; First do-again-test: stop-condition
11253    ((not word-list) nil)
11255    ;; Second do-again-test: when to act
11256    ((eq 3 (length (symbol-name (car word-list))))
11257     ;; combine acted-on element with recursive call on shorter list
11258     (cons (car word-list) (keep-three-letter-words (cdr word-list))))
11260    ;; Third do-again-test: when to skip element;
11261    ;;   recursively call shorter list with next-step expression
11262    (t  (keep-three-letter-words (cdr word-list)))))
11263 @end group
11265 @group
11266 (keep-three-letter-words '(one two three four five six))
11267     @result{} (one two six)
11268 @end group
11269 @end smallexample
11271 It goes without saying that you need not use @code{nil} as the test for
11272 when to stop; and you can, of course, combine these patterns.
11274 @node No Deferment, No deferment solution, Recursive Patterns, Recursion
11275 @subsection Recursion without Deferments
11276 @cindex Deferment in recursion
11277 @cindex Recursion without Deferments
11279 Let's consider again what happens with the @code{triangle-recursively}
11280 function.  We will find that the intermediate calculations are
11281 deferred until all can be done.
11283 @need 800
11284 Here is the function definition:
11286 @smallexample
11287 @group
11288 (defun triangle-recursively (number)
11289   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
11290 Uses recursion."
11291   (if (= number 1)                    ; @r{do-again-test}
11292       1                               ; @r{then-part}
11293     (+ number                         ; @r{else-part}
11294        (triangle-recursively          ; @r{recursive call}
11295         (1- number)))))               ; @r{next-step-expression}
11296 @end group
11297 @end smallexample
11299 What happens when we call this function with a argument of 7?
11301 The first instance of the @code{triangle-recursively} function adds
11302 the number 7 to the value returned by a second instance of
11303 @code{triangle-recursively}, an instance that has been passed an
11304 argument of 6.  That is to say, the first calculation is:
11306 @smallexample
11307 (+ 7 (triangle-recursively 6))
11308 @end smallexample
11310 @noindent
11311 The first instance of @code{triangle-recursively}---you may want to
11312 think of it as a little robot---cannot complete its job.  It must hand
11313 off the calculation for @code{(triangle-recursively 6)} to a second
11314 instance of the program, to a second robot.  This second individual is
11315 completely different from the first one; it is, in the jargon, a
11316 `different instantiation'.  Or, put another way, it is a different
11317 robot.  It is the same model as the first; it calculates triangle
11318 numbers recursively; but it has a different serial number.
11320 And what does @code{(triangle-recursively 6)} return?  It returns the
11321 number 6 added to the value returned by evaluating
11322 @code{triangle-recursively} with an argument of 5.  Using the robot
11323 metaphor, it asks yet another robot to help it.
11325 @need 800
11326 Now the total is:
11328 @smallexample
11329 (+ 7 6 (triangle-recursively 5))
11330 @end smallexample
11332 @need 800
11333 And what happens next?
11335 @smallexample
11336 (+ 7 6 5 (triangle-recursively 4))
11337 @end smallexample
11339 Each time @code{triangle-recursively} is called, except for the last
11340 time, it creates another instance of the program---another robot---and
11341 asks it to make a calculation.
11343 @need 800
11344 Eventually, the full addition is set up and performed:
11346 @smallexample
11347 (+ 7 6 5 4 3 2 1)
11348 @end smallexample
11350 This design for the function defers the calculation of the first step
11351 until the second can be done, and defers that until the third can be
11352 done, and so on.  Each deferment means the computer must remember what
11353 is being waited on.  This is not a problem when there are only a few
11354 steps, as in this example.  But it can be a problem when there are
11355 more steps.
11357 @node No deferment solution,  , No Deferment, Recursion
11358 @subsection No Deferment Solution
11359 @cindex No deferment solution
11360 @cindex Defermentless solution
11361 @cindex Solution without deferment
11363 The solution to the problem of deferred operations is to write in a
11364 manner that does not defer operations@footnote{The phrase @dfn{tail
11365 recursive} is used to describe such a process, one that uses
11366 `constant space'.}.  This requires
11367 writing to a different pattern, often one that involves writing two
11368 function definitions, an `initialization' function and a `helper'
11369 function.
11371 The `initialization' function sets up the job; the `helper' function
11372 does the work.
11374 @need 1200
11375 Here are the two function definitions for adding up numbers.  They are
11376 so simple, I find them hard to understand.
11378 @smallexample
11379 @group
11380 (defun triangle-initialization (number)
11381   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
11382 This is the `initialization' component of a two function
11383 duo that uses recursion."
11384   (triangle-recursive-helper 0 0 number))
11385 @end group
11386 @end smallexample
11388 @smallexample
11389 @group
11390 (defun triangle-recursive-helper (sum counter number)
11391   "Return SUM, using COUNTER, through NUMBER inclusive.
11392 This is the `helper' component of a two function duo
11393 that uses recursion."
11394   (if (> counter number)
11395       sum
11396     (triangle-recursive-helper (+ sum counter)  ; @r{sum}
11397                                (1+ counter)     ; @r{counter}
11398                                number)))        ; @r{number}
11399 @end group
11400 @end smallexample
11402 @need 1250
11403 Install both function definitions by evaluating them, then call
11404 @code{triangle-initialization} with 2 rows:
11406 @smallexample
11407 @group
11408 (triangle-initialization 2)
11409     @result{} 3
11410 @end group
11411 @end smallexample
11413 The `initialization' function calls the first instance of the `helper'
11414 function with three arguments: zero, zero, and a number which is the
11415 number of rows in the triangle.
11417 The first two arguments passed to the `helper' function are
11418 initialization values.  These values are changed when
11419 @code{triangle-recursive-helper} invokes new instances.@footnote{The
11420 jargon is mildly confusing:  @code{triangle-recursive-helper} uses a
11421 process that is iterative in a procedure that is recursive.  The
11422 process is called iterative because the computer need only record the
11423 three values, @code{sum}, @code{counter}, and @code{number}; the
11424 procedure is recursive because the function `calls itself'.  On the
11425 other hand, both the process and the procedure used by
11426 @code{triangle-recursively} are called recursive.  The word
11427 `recursive' has different meanings in the two contexts.}
11429 Let's see what happens when we have a triangle that has one row.  (This
11430 triangle will have one pebble in it!)
11432 @need 1200
11433 @code{triangle-initialization} will call its helper with
11434 the arguments @w{@code{0 0 1}}.  That function will run the conditional
11435 test whether @code{(> counter number)}:
11437 @smallexample
11438 (> 0 1)
11439 @end smallexample
11441 @need 1200
11442 @noindent
11443 and find that the result is false, so it will invoke
11444 the then-part of the @code{if} clause:
11446 @smallexample
11447 @group
11448     (triangle-recursive-helper
11449      (+ sum counter)  ; @r{sum plus counter} @result{} @r{sum}
11450      (1+ counter)     ; @r{increment counter} @result{} @r{counter}
11451      number)          ; @r{number stays the same}
11452 @end group
11453 @end smallexample
11455 @need 800
11456 @noindent
11457 which will first compute:
11459 @smallexample
11460 @group
11461 (triangle-recursive-helper (+ 0 0)  ; @r{sum}
11462                            (1+ 0)   ; @r{counter}
11463                            1)       ; @r{number}
11464 @exdent which is:
11466 (triangle-recursive-helper 0 1 1)
11467 @end group
11468 @end smallexample
11470 Again, @code{(> counter number)} will be false, so again, the Lisp
11471 interpreter will evaluate @code{triangle-recursive-helper}, creating a
11472 new instance with new arguments.
11474 @need 800
11475 This new instance will be;
11477 @smallexample
11478 @group
11479     (triangle-recursive-helper
11480      (+ sum counter)  ; @r{sum plus counter} @result{} @r{sum}
11481      (1+ counter)     ; @r{increment counter} @result{} @r{counter}
11482      number)          ; @r{number stays the same}
11484 @exdent which is:
11486 (triangle-recursive-helper 1 2 1)
11487 @end group
11488 @end smallexample
11490 In this case, the @code{(> counter number)} test will be true!  So the
11491 instance will return the value of the sum, which will be 1, as
11492 expected.
11494 Now, let's pass @code{triangle-initialization} an argument
11495 of 2, to find out how many pebbles there are in a triangle with two rows.
11497 That function calls @code{(triangle-recursive-helper 0 0 2)}.
11499 @need 800
11500 In stages, the instances called will be:
11502 @smallexample
11503 @group
11504                           @r{sum counter number}
11505 (triangle-recursive-helper 0    1       2)
11507 (triangle-recursive-helper 1    2       2)
11509 (triangle-recursive-helper 3    3       2)
11510 @end group
11511 @end smallexample
11513 When the last instance is called, the @code{(> counter number)} test
11514 will be true, so the instance will return the value of @code{sum},
11515 which will be 3.
11517 This kind of pattern helps when you are writing functions that can use
11518 many resources in a computer.
11520 @need 1500
11521 @node Looping exercise,  , Recursion, Loops & Recursion
11522 @section Looping Exercise
11524 @itemize @bullet
11525 @item
11526 Write a function similar to @code{triangle} in which each row has a
11527 value which is the square of the row number.  Use a @code{while} loop.
11529 @item
11530 Write a function similar to @code{triangle} that multiplies instead of
11531 adds the values.
11533 @item
11534 Rewrite these two functions recursively.  Rewrite these functions
11535 using @code{cond}.
11537 @c comma in printed title causes problem in Info cross reference
11538 @item
11539 Write a function for Texinfo mode that creates an index entry at the
11540 beginning of a paragraph for every @samp{@@dfn} within the paragraph.
11541 (In a Texinfo file, @samp{@@dfn} marks a definition.  For more
11542 information, see
11543 @ifinfo
11544 @ref{Indicating, , Indicating Definitions, texinfo}.)
11545 @end ifinfo
11546 @ifhtml
11547 @ref{Indicating, , Indicating, texinfo, Texinfo Manual}.)
11548 @end ifhtml
11549 @iftex
11550 ``Indicating Definitions, Commands, etc.'' in @cite{Texinfo, The GNU
11551 Documentation Format}.)
11552 @end iftex
11553 @end itemize
11555 @node Regexp Search, Counting Words, Loops & Recursion, Top
11556 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11557 @chapter Regular Expression Searches
11558 @cindex Searches, illustrating
11559 @cindex Regular expression searches
11560 @cindex Patterns, searching for
11561 @cindex Motion by sentence and paragraph
11562 @cindex Sentences, movement by
11563 @cindex Paragraphs, movement by
11565 Regular expression searches are used extensively in GNU Emacs.  The
11566 two functions, @code{forward-sentence} and @code{forward-paragraph},
11567 illustrate these searches well.  They use regular expressions to find
11568 where to move point.  The phrase `regular expression' is often written
11569 as `regexp'.
11571 Regular expression searches are described in @ref{Regexp Search, ,
11572 Regular Expression Search, emacs, The GNU Emacs Manual}, as well as in
11573 @ref{Regular Expressions, , , elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
11574 Manual}.  In writing this chapter, I am presuming that you have at
11575 least a mild acquaintance with them.  The major point to remember is
11576 that regular expressions permit you to search for patterns as well as
11577 for literal strings of characters.  For example, the code in
11578 @code{forward-sentence} searches for the pattern of possible
11579 characters that could mark the end of a sentence, and moves point to
11580 that spot.
11582 Before looking at the code for the @code{forward-sentence} function, it
11583 is worth considering what the pattern that marks the end of a sentence
11584 must be.  The pattern is discussed in the next section; following that
11585 is a description of the regular expression search function,
11586 @code{re-search-forward}.  The @code{forward-sentence} function
11587 is described in the section following.  Finally, the
11588 @code{forward-paragraph} function is described in the last section of
11589 this chapter.  @code{forward-paragraph} is a complex function that
11590 introduces several new features.
11592 @menu
11593 * sentence-end::                The regular expression for @code{sentence-end}.
11594 * re-search-forward::           Very similar to @code{search-forward}.
11595 * forward-sentence::            A straightforward example of regexp search.
11596 * forward-paragraph::           A somewhat complex example.
11597 * etags::                       How to create your own @file{TAGS} table.
11598 * Regexp Review::
11599 * re-search Exercises::
11600 @end menu
11602 @node sentence-end, re-search-forward, Regexp Search, Regexp Search
11603 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11604 @section The Regular Expression for @code{sentence-end}
11605 @findex sentence-end
11607 The symbol @code{sentence-end} is bound to the pattern that marks the
11608 end of a sentence.  What should this regular expression be?
11610 Clearly, a sentence may be ended by a period, a question mark, or an
11611 exclamation mark.  Indeed, only clauses that end with one of those three
11612 characters should be considered the end of a sentence.  This means that
11613 the pattern should include the character set:
11615 @smallexample
11616 [.?!]
11617 @end smallexample
11619 However, we do not want @code{forward-sentence} merely to jump to a
11620 period, a question mark, or an exclamation mark, because such a character
11621 might be used in the middle of a sentence.  A period, for example, is
11622 used after abbreviations.  So other information is needed.
11624 According to convention, you type two spaces after every sentence, but
11625 only one space after a period, a question mark, or an exclamation mark in
11626 the body of a sentence.  So a period, a question mark, or an exclamation
11627 mark followed by two spaces is a good indicator of an end of sentence.
11628 However, in a file, the two spaces may instead be a tab or the end of a
11629 line.  This means that the regular expression should include these three
11630 items as alternatives.
11632 @need 800
11633 This group of alternatives will look like this:
11635 @smallexample
11636 @group
11637 \\($\\| \\|  \\)
11638        ^   ^^
11639       TAB  SPC
11640 @end group
11641 @end smallexample
11643 @noindent
11644 Here, @samp{$} indicates the end of the line, and I have pointed out
11645 where the tab and two spaces are inserted in the expression.  Both are
11646 inserted by putting the actual characters into the expression.
11648 Two backslashes, @samp{\\}, are required before the parentheses and
11649 vertical bars: the first backslash quotes the following backslash in
11650 Emacs; and the second indicates that the following character, the
11651 parenthesis or the vertical bar, is special.
11653 @need 1000
11654 Also, a sentence may be followed by one or more carriage returns, like
11655 this:
11657 @smallexample
11658 @group
11661 @end group
11662 @end smallexample
11664 @noindent
11665 Like tabs and spaces, a carriage return is inserted into a regular
11666 expression by inserting it literally.  The asterisk indicates that the
11667 @key{RET} is repeated zero or more times.
11669 But a sentence end does not consist only of a period, a question mark or
11670 an exclamation mark followed by appropriate space: a closing quotation
11671 mark or a closing brace of some kind may precede the space.  Indeed more
11672 than one such mark or brace may precede the space.  These require a
11673 expression that looks like this:
11675 @smallexample
11676 []\"')@}]*
11677 @end smallexample
11679 In this expression, the first @samp{]} is the first character in the
11680 expression; the second character is @samp{"}, which is preceded by a
11681 @samp{\} to tell Emacs the @samp{"} is @emph{not} special.  The last
11682 three characters are @samp{'}, @samp{)}, and @samp{@}}.
11684 All this suggests what the regular expression pattern for matching the
11685 end of a sentence should be; and, indeed, if we evaluate
11686 @code{sentence-end} we find that it returns the following value:
11688 @smallexample
11689 @group
11690 sentence-end
11691      @result{} "[.?!][]\"')@}]*\\($\\|     \\|  \\)[
11693 @end group
11694 @end smallexample
11696 @ignore
11698 @noindent
11699 (Note that here the @key{TAB}, two spaces, and  @key{RET} are shown
11700 literally in the pattern.)
11702 This regular expression can be decyphered as follows:
11704 @table @code
11705 @item [.?!]
11706 The first part of the pattern is the three characters, a period, a question
11707 mark and an exclamation mark, within square brackets.  The pattern must
11708 begin with one or other of these characters.
11710 @item []\"')@}]*
11711 The second part of the pattern is the group of closing braces and
11712 quotation marks, which can appear zero or more times.  These may follow
11713 the period, question mark or exclamation mark.  In a regular expression,
11714 the backslash, @samp{\}, followed by the double quotation mark,
11715 @samp{"}, indicates the class of string-quote characters.  Usually, the
11716 double quotation mark is the only character in this class.  The
11717 asterisk, @samp{*}, indicates that the items in the previous group (the
11718 group surrounded by square brackets, @samp{[]}) may be repeated zero or
11719 more times.
11721 @item \\($\\|   \\|  \\)
11722 The third part of the pattern is one or other of: either the end of a
11723 line, or two blank spaces, or a tab.  The double back-slashes are used
11724 to prevent Emacs from reading the parentheses and vertical bars as part
11725 of the search pattern; the parentheses are used to mark the group and
11726 the vertical bars are used to indicated that the patterns to either side
11727 of them are alternatives.  The dollar sign is used to indicate the end
11728 of a line and both the two spaces and the tab are each inserted as is to
11729 indicate what they are.
11731 @item [@key{RET}]*
11732 Finally, the last part of the pattern indicates that the end of the line
11733 or the whitespace following the period, question mark or exclamation
11734 mark may, but need not, be followed by one or more carriage returns.  In
11735 the pattern, the carriage return is inserted as an actual carriage
11736 return between square brackets but here it is shown as @key{RET}.
11737 @end table
11739 @end ignore
11741 @node re-search-forward, forward-sentence, sentence-end, Regexp Search
11742 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11743 @section The @code{re-search-forward} Function
11744 @findex re-search-forward
11746 The @code{re-search-forward} function is very like the
11747 @code{search-forward} function.  (@xref{search-forward, , The
11748 @code{search-forward} Function}.)
11750 @code{re-search-forward} searches for a regular expression.  If the
11751 search is successful, it leaves point immediately after the last
11752 character in the target.  If the search is backwards, it leaves point
11753 just before the first character in the target.  You may tell
11754 @code{re-search-forward} to return @code{t} for true.  (Moving point
11755 is therefore a `side effect'.)
11757 Like @code{search-forward}, the @code{re-search-forward} function takes
11758 four arguments:
11760 @enumerate
11761 @item
11762 The first argument is the regular expression that the function searches
11763 for.  The regular expression will be a string between quotations marks.
11765 @item
11766 The optional second argument limits how far the function will search; it is a
11767 bound, which is specified as a position in the buffer.
11769 @item
11770 The optional third argument specifies how the function responds to
11771 failure: @code{nil} as the third argument causes the function to
11772 signal an error (and print a message) when the search fails; any other
11773 value causes it to return @code{nil} if the search fails and @code{t}
11774 if the search succeeds.
11776 @item
11777 The optional fourth argument is the repeat count.  A negative repeat
11778 count causes @code{re-search-forward} to search backwards.
11779 @end enumerate
11781 @need 800
11782 The template for @code{re-search-forward} looks like this:
11784 @smallexample
11785 @group
11786 (re-search-forward "@var{regular-expression}"
11787                 @var{limit-of-search}
11788                 @var{what-to-do-if-search-fails}
11789                 @var{repeat-count})
11790 @end group
11791 @end smallexample
11793 The second, third, and fourth arguments are optional.  However, if you
11794 want to pass a value to either or both of the last two arguments, you
11795 must also pass a value to all the preceding arguments.  Otherwise, the
11796 Lisp interpreter will mistake which argument you are passing the value
11799 @need 1200
11800 In the @code{forward-sentence} function, the regular expression will be
11801 the value of the variable @code{sentence-end}, namely:
11803 @smallexample
11804 @group
11805 "[.?!][]\"')@}]*\\($\\|  \\|  \\)[
11807 @end group
11808 @end smallexample
11810 @noindent
11811 The limit of the search will be the end of the paragraph (since a
11812 sentence cannot go beyond a paragraph).  If the search fails, the
11813 function will return @code{nil}; and the repeat count will be provided
11814 by the argument to the @code{forward-sentence} function.
11816 @node forward-sentence, forward-paragraph, re-search-forward, Regexp Search
11817 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11818 @section @code{forward-sentence}
11819 @findex forward-sentence
11821 The command to move the cursor forward a sentence is a straightforward
11822 illustration of how to use regular expression searches in Emacs Lisp.
11823 Indeed, the function looks longer and more complicated than it is; this
11824 is because the function is designed to go backwards as well as forwards;
11825 and, optionally, over more than one sentence.  The function is usually
11826 bound to the key command @kbd{M-e}.
11828 @menu
11829 * Complete forward-sentence::
11830 * fwd-sentence while loops::    Two @code{while} loops.
11831 * fwd-sentence re-search::      A regular expression search.
11832 @end menu
11834 @node Complete forward-sentence, fwd-sentence while loops, forward-sentence, forward-sentence
11835 @ifnottex
11836 @unnumberedsubsec Complete @code{forward-sentence} function definition
11837 @end ifnottex
11839 @need 1250
11840 Here is the code for @code{forward-sentence}:
11842 @smallexample
11843 @group
11844 (defun forward-sentence (&optional arg)
11845   "Move forward to next sentence-end.  With argument, repeat.
11846 With negative argument, move backward repeatedly to sentence-beginning.
11847 Sentence ends are identified by the value of sentence-end
11848 treated as a regular expression.  Also, every paragraph boundary
11849 terminates sentences as well."
11850 @end group
11851 @group
11852   (interactive "p")
11853   (or arg (setq arg 1))
11854   (while (< arg 0)
11855     (let ((par-beg
11856            (save-excursion (start-of-paragraph-text) (point))))
11857       (if (re-search-backward
11858            (concat sentence-end "[^ \t\n]") par-beg t)
11859           (goto-char (1- (match-end 0)))
11860         (goto-char par-beg)))
11861     (setq arg (1+ arg)))
11862   (while (> arg 0)
11863     (let ((par-end
11864            (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
11865       (if (re-search-forward sentence-end par-end t)
11866           (skip-chars-backward " \t\n")
11867         (goto-char par-end)))
11868     (setq arg (1- arg))))
11869 @end group
11870 @end smallexample
11872 The function looks long at first sight and it is best to look at its
11873 skeleton first, and then its muscle.  The way to see the skeleton is to
11874 look at the expressions that start in the left-most columns:
11876 @smallexample
11877 @group
11878 (defun forward-sentence (&optional arg)
11879   "@var{documentation}@dots{}"
11880   (interactive "p")
11881   (or arg (setq arg 1))
11882   (while (< arg 0)
11883     @var{body-of-while-loop}
11884   (while (> arg 0)
11885     @var{body-of-while-loop}
11886 @end group
11887 @end smallexample
11889 This looks much simpler!  The function definition consists of
11890 documentation, an @code{interactive} expression, an @code{or}
11891 expression, and @code{while} loops.
11893 Let's look at each of these parts in turn.
11895 We note that the documentation is thorough and understandable.
11897 The function has an @code{interactive "p"} declaration.  This means
11898 that the processed prefix argument, if any, is passed to the
11899 function as its argument.  (This will be a number.)  If the function
11900 is not passed an argument (it is optional) then the argument
11901 @code{arg} will be bound to 1.  When @code{forward-sentence} is called
11902 non-interactively without an argument, @code{arg} is bound to
11903 @code{nil}.
11905 The @code{or} expression handles the prefix argument.  What it does is
11906 either leave the value of @code{arg} as it is, but only if @code{arg}
11907 is bound to a value; or it sets the value of @code{arg} to 1, in the
11908 case when @code{arg} is bound to @code{nil}.
11910 @node fwd-sentence while loops, fwd-sentence re-search, Complete forward-sentence, forward-sentence
11911 @unnumberedsubsec The @code{while} loops
11913 Two @code{while} loops follow the @code{or} expression.  The first
11914 @code{while} has a true-or-false-test that tests true if the prefix
11915 argument for @code{forward-sentence} is a negative number.  This is for
11916 going backwards.  The body of this loop is similar to the body of the
11917 second @code{while} clause, but it is not exactly the same.  We will
11918 skip this @code{while} loop and concentrate on the second @code{while}
11919 loop.
11921 @need 1500
11922 The second @code{while} loop is for moving point forward.  Its skeleton
11923 looks like this:
11925 @smallexample
11926 @group
11927 (while (> arg 0)            ; @r{true-or-false-test}
11928   (let @var{varlist}
11929     (if (@var{true-or-false-test})
11930         @var{then-part}
11931       @var{else-part}
11932   (setq arg (1- arg))))     ; @code{while} @r{loop decrementer}
11933 @end group
11934 @end smallexample
11936 The @code{while} loop is of the decrementing kind.
11937 (@xref{Decrementing Loop, , A Loop with a Decrementing Counter}.)  It
11938 has a true-or-false-test that tests true so long as the counter (in
11939 this case, the variable @code{arg}) is greater than zero; and it has a
11940 decrementer that subtracts 1 from the value of the counter every time
11941 the loop repeats.
11943 If no prefix argument is given to @code{forward-sentence}, which is
11944 the most common way the command is used, this @code{while} loop will
11945 run once, since the value of @code{arg} will be 1.
11947 The body of the @code{while} loop consists of a @code{let} expression,
11948 which creates and binds a local variable, and has, as its body, an
11949 @code{if} expression.
11951 @need 1250
11952 The body of the @code{while} loop looks like this:
11954 @smallexample
11955 @group
11956 (let ((par-end
11957        (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
11958   (if (re-search-forward sentence-end par-end t)
11959       (skip-chars-backward " \t\n")
11960     (goto-char par-end)))
11961 @end group
11962 @end smallexample
11964 The @code{let} expression creates and binds the local variable
11965 @code{par-end}.  As we shall see, this local variable is designed to
11966 provide a bound or limit to the regular expression search.  If the
11967 search fails to find a proper sentence ending in the paragraph, it will
11968 stop on reaching the end of the paragraph.
11970 But first, let us examine how @code{par-end} is bound to the value of
11971 the end of the paragraph.  What happens is that the @code{let} sets the
11972 value of @code{par-end} to the value returned when the Lisp interpreter
11973 evaluates the expression
11975 @smallexample
11976 @group
11977 (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))
11978 @end group
11979 @end smallexample
11981 @noindent
11982 In this expression, @code{(end-of-paragraph-text)} moves point to the
11983 end of the paragraph, @code{(point)} returns the value of point, and then
11984 @code{save-excursion} restores point to its original position.  Thus,
11985 the @code{let} binds @code{par-end} to the value returned by the
11986 @code{save-excursion} expression, which is the position of the end of
11987 the paragraph.  (The @code{(end-of-paragraph-text)} function uses
11988 @code{forward-paragraph}, which we will discuss shortly.)
11990 @need 1200
11991 Emacs next evaluates the body of the @code{let}, which is an @code{if}
11992 expression that looks like this:
11994 @smallexample
11995 @group
11996 (if (re-search-forward sentence-end par-end t) ; @r{if-part}
11997     (skip-chars-backward " \t\n")              ; @r{then-part}
11998   (goto-char par-end)))                        ; @r{else-part}
11999 @end group
12000 @end smallexample
12002 The @code{if} tests whether its first argument is true and if so,
12003 evaluates its then-part; otherwise, the Emacs Lisp interpreter
12004 evaluates the else-part.  The true-or-false-test of the @code{if}
12005 expression is the regular expression search.
12007 It may seem odd to have what looks like the `real work' of
12008 the @code{forward-sentence} function buried here, but this is a common
12009 way this kind of operation is carried out in Lisp.
12011 @node fwd-sentence re-search,  , fwd-sentence while loops, forward-sentence
12012 @unnumberedsubsec The regular expression search
12014 The @code{re-search-forward} function searches for the end of the
12015 sentence, that is, for the pattern defined by the @code{sentence-end}
12016 regular expression.  If the pattern is found---if the end of the sentence is
12017 found---then the @code{re-search-forward} function does two things:
12019 @enumerate
12020 @item
12021 The @code{re-search-forward} function carries out a side effect, which
12022 is to move point to the end of the occurrence found.
12024 @item
12025 The @code{re-search-forward} function returns a value of true.  This is
12026 the value received by the @code{if}, and means that the search was
12027 successful.
12028 @end enumerate
12030 @noindent
12031 The side effect, the movement of point, is completed before the
12032 @code{if} function is handed the value returned by the successful
12033 conclusion of the search.
12035 When the @code{if} function receives the value of true from a successful
12036 call to @code{re-search-forward}, the @code{if} evaluates the then-part,
12037 which is the expression @code{(skip-chars-backward " \t\n")}.  This
12038 expression moves backwards over any blank spaces, tabs or carriage
12039 returns until a printed character is found and then leaves point after
12040 the character.  Since point has already been moved to the end of the
12041 pattern that marks the end of the sentence, this action leaves point
12042 right after the closing printed character of the sentence, which is
12043 usually a period.
12045 On the other hand, if the @code{re-search-forward} function fails to
12046 find a pattern marking the end of the sentence, the function returns
12047 false.  The false then causes the @code{if} to evaluate its third
12048 argument, which is @code{(goto-char par-end)}:  it moves point to the
12049 end of the paragraph.
12051 Regular expression searches are exceptionally useful and the pattern
12052 illustrated by @code{re-search-forward}, in which the search is the
12053 test of an @code{if} expression, is handy.  You will see or write code
12054 incorporating this pattern often.
12056 @node forward-paragraph, etags, forward-sentence, Regexp Search
12057 @comment  node-name,  next,  previous,  up
12058 @section @code{forward-paragraph}: a Goldmine of Functions
12059 @findex forward-paragraph
12061 The @code{forward-paragraph} function moves point forward to the end
12062 of the paragraph.  It is usually bound to @kbd{M-@}} and makes use of a
12063 number of functions that are important in themselves, including
12064 @code{let*}, @code{match-beginning}, and @code{looking-at}.
12066 The function definition for @code{forward-paragraph} is considerably
12067 longer than the function definition for @code{forward-sentence}
12068 because it works with a paragraph, each line of which may begin with a
12069 fill prefix.
12071 A fill prefix consists of a string of characters that are repeated at
12072 the beginning of each line.  For example, in Lisp code, it is a
12073 convention to start each line of a paragraph-long comment with
12074 @samp{;;; }.  In Text mode, four blank spaces make up another common
12075 fill prefix, creating an indented paragraph.  (@xref{Fill Prefix, , ,
12076 emacs, The GNU Emacs Manual}, for more information about fill
12077 prefixes.)
12079 The existence of a fill prefix means that in addition to being able to
12080 find the end of a paragraph whose lines begin on the left-most
12081 column, the @code{forward-paragraph} function must be able to find the
12082 end of a paragraph when all or many of the lines in the buffer begin
12083 with the fill prefix.
12085 Moreover, it is sometimes practical to ignore a fill prefix that
12086 exists, especially when blank lines separate paragraphs.
12087 This is an added complication.
12089 @menu
12090 * forward-paragraph in brief::  Key parts of the function definition.
12091 * fwd-para let::                The @code{let*} expression.
12092 * fwd-para while::              The forward motion @code{while} loop.
12093 * fwd-para between paragraphs::  Movement between paragraphs.
12094 * fwd-para within paragraph::   Movement within paragraphs.
12095 * fwd-para no fill prefix::     When there is no fill prefix.
12096 * fwd-para with fill prefix::   When there is a fill prefix.
12097 * fwd-para summary::            Summary of @code{forward-paragraph} code.
12098 @end menu
12100 @node forward-paragraph in brief, fwd-para let, forward-paragraph, forward-paragraph
12101 @ifnottex
12102 @unnumberedsubsec Shortened @code{forward-paragraph} function definition
12103 @end ifnottex
12105 Rather than print all of the @code{forward-paragraph} function, we
12106 will only print parts of it.  Read without preparation, the function
12107 can be daunting!
12109 @need 800
12110 In outline, the function looks like this:
12112 @smallexample
12113 @group
12114 (defun forward-paragraph (&optional arg)
12115   "@var{documentation}@dots{}"
12116   (interactive "p")
12117   (or arg (setq arg 1))
12118   (let*
12119       @var{varlist}
12120     (while (< arg 0)        ; @r{backward-moving-code}
12121       @dots{}
12122       (setq arg (1+ arg)))
12123     (while (> arg 0)        ; @r{forward-moving-code}
12124       @dots{}
12125       (setq arg (1- arg)))))
12126 @end group
12127 @end smallexample
12129 The first parts of the function are routine: the function's argument
12130 list consists of one optional argument.  Documentation follows.
12132 The lower case @samp{p} in the @code{interactive} declaration means
12133 that the processed prefix argument, if any, is passed to the function.
12134 This will be a number, and is the repeat count of how many paragraphs
12135 point will move.  The @code{or} expression in the next line handles
12136 the common case when no argument is passed to the function, which occurs
12137 if the function is called from other code rather than interactively.
12138 This case was described earlier.  (@xref{forward-sentence, The
12139 @code{forward-sentence} function}.)  Now we reach the end of the
12140 familiar part of this function.
12142 @node fwd-para let, fwd-para while, forward-paragraph in brief, forward-paragraph
12143 @unnumberedsubsec The @code{let*} expression
12145 The next line of the @code{forward-paragraph} function begins a
12146 @code{let*} expression.  This is a different kind of expression than
12147 we have seen so far.  The symbol is @code{let*} not @code{let}.
12149 The @code{let*} special form is like @code{let} except that Emacs sets
12150 each variable in sequence, one after another, and variables in the
12151 latter part of the varlist can make use of the values to which Emacs
12152 set variables in the earlier part of the varlist.
12154 In the @code{let*} expression in this function, Emacs binds two
12155 variables: @code{fill-prefix-regexp} and @code{paragraph-separate}.
12156 The value to which @code{paragraph-separate} is bound depends on the
12157 value of @code{fill-prefix-regexp}.
12159 @need 1200
12160 Let's look at each in turn.  The symbol @code{fill-prefix-regexp} is
12161 set to the value returned by evaluating the following list:
12163 @smallexample
12164 @group
12165 (and fill-prefix
12166      (not (equal fill-prefix ""))
12167      (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12168      (regexp-quote fill-prefix))
12169 @end group
12170 @end smallexample
12172 @noindent
12173 This is an expression whose first element is the @code{and} special form.
12175 As we learned earlier (@pxref{kill-new function, , The @code{kill-new}
12176 function}), the @code{and} special form evaluates each of its
12177 arguments until one of the arguments returns a value of @code{nil}, in
12178 which case the @code{and} expression returns @code{nil}; however, if
12179 none of the arguments returns a value of @code{nil}, the value
12180 resulting from evaluating the last argument is returned.  (Since such
12181 a value is not @code{nil}, it is considered true in Lisp.)  In other
12182 words, an @code{and} expression returns a true value only if all its
12183 arguments are true.
12184 @findex and
12186 In this case, the variable @code{fill-prefix-regexp} is bound to a
12187 non-@code{nil} value only if the following four expressions produce a
12188 true (i.e., a non-@code{nil}) value when they are evaluated; otherwise,
12189 @code{fill-prefix-regexp} is bound to @code{nil}.
12191 @table @code
12192 @item fill-prefix
12193 When this variable is evaluated, the value of the fill prefix, if any,
12194 is returned.  If there is no fill prefix, this variable returns
12195 @code{nil}.
12197 @item (not (equal fill-prefix "")
12198 This expression checks whether an existing fill prefix is an empty
12199 string, that is, a string with no characters in it.  An empty string is
12200 not a useful fill prefix.
12202 @item (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12203 This expression returns @code{nil} if the variable
12204 @code{paragraph-ignore-fill-prefix} has been turned on by being set to a
12205 true value such as @code{t}.
12207 @item (regexp-quote fill-prefix)
12208 This is the last argument to the @code{and} special form.  If all the
12209 arguments to the @code{and} are true, the value resulting from
12210 evaluating this expression will be returned by the @code{and} expression
12211 and bound to the variable @code{fill-prefix-regexp},
12212 @end table
12214 @findex regexp-quote
12215 @noindent
12216 The result of evaluating this @code{and} expression successfully is that
12217 @code{fill-prefix-regexp} will be bound to the value of
12218 @code{fill-prefix} as modified by the @code{regexp-quote} function.
12219 What @code{regexp-quote} does is read a string and return a regular
12220 expression that will exactly match the string and match nothing else.
12221 This means that @code{fill-prefix-regexp} will be set to a value that
12222 will exactly match the fill prefix if the fill prefix exists.
12223 Otherwise, the variable will be set to @code{nil}.
12225 The second local variable in the @code{let*} expression is
12226 @code{paragraph-separate}.  It is bound to the value returned by
12227 evaluating the expression:
12229 @smallexample
12230 @group
12231 (if fill-prefix-regexp
12232     (concat paragraph-separate
12233             "\\|^" fill-prefix-regexp "[ \t]*$")
12234   paragraph-separate)))
12235 @end group
12236 @end smallexample
12238 This expression shows why @code{let*} rather than @code{let} was used.
12239 The true-or-false-test for the @code{if} depends on whether the variable
12240 @code{fill-prefix-regexp} evaluates to @code{nil} or some other value.
12242 If @code{fill-prefix-regexp} does not have a value, Emacs evaluates
12243 the else-part of the @code{if} expression and binds
12244 @code{paragraph-separate} to its local value.
12245 (@code{paragraph-separate} is a regular expression that matches what
12246 separates paragraphs.)
12248 But if @code{fill-prefix-regexp} does have a value, Emacs evaluates
12249 the then-part of the @code{if} expression and binds
12250 @code{paragraph-separate} to a regular expression that includes the
12251 @code{fill-prefix-regexp} as part of the pattern.
12253 Specifically, @code{paragraph-separate} is set to the original value
12254 of the paragraph separate regular expression concatenated with an
12255 alternative expression that consists of the @code{fill-prefix-regexp}
12256 followed by a blank line.  The @samp{^} indicates that the
12257 @code{fill-prefix-regexp} must begin a line, and the optional
12258 whitespace to the end of the line is defined by @w{@code{"[ \t]*$"}}.)
12259 The @samp{\\|} defines this portion of the regexp as an alternative to
12260 @code{paragraph-separate}.
12262 Now we get into the body of the @code{let*}.  The first part of the body
12263 of the @code{let*} deals with the case when the function is given a
12264 negative argument and is therefore moving backwards.  We will skip this
12265 section.
12267 @node fwd-para while, fwd-para between paragraphs, fwd-para let, forward-paragraph
12268 @unnumberedsubsec The forward motion @code{while} loop
12270 The second part of the body of the @code{let*} deals with forward
12271 motion.  It is a @code{while} loop that repeats itself so long as the
12272 value of @code{arg} is greater than zero.  In the most common use of
12273 the function, the value of the argument is 1, so the body of the
12274 @code{while} loop is evaluated exactly once, and the cursor moves
12275 forward one paragraph.
12277 This part handles three situations: when point is between paragraphs,
12278 when point is within a paragraph and there is a fill prefix, and
12279 when point is within a paragraph and there is no fill prefix.
12281 @need 800
12282 The @code{while} loop looks like this:
12284 @smallexample
12285 @group
12286 (while (> arg 0)
12287   (beginning-of-line)
12289   ;; @r{between paragraphs}
12290   (while (prog1 (and (not (eobp))
12291                      (looking-at paragraph-separate))
12292            (forward-line 1)))
12293 @end group
12295 @group
12296   ;; @r{within paragraphs, with a fill prefix}
12297   (if fill-prefix-regexp
12298       ;; @r{There is a fill prefix; it overrides paragraph-start.}
12299       (while (and (not (eobp))
12300                   (not (looking-at paragraph-separate))
12301                   (looking-at fill-prefix-regexp))
12302         (forward-line 1))
12303 @end group
12305 @group
12306     ;; @r{within paragraphs, no fill prefix}
12307     (if (re-search-forward paragraph-start nil t)
12308         (goto-char (match-beginning 0))
12309       (goto-char (point-max))))
12311   (setq arg (1- arg)))
12312 @end group
12313 @end smallexample
12315 We can see immediately that this is a decrementing counter @code{while}
12316 loop, using the expression @code{(setq arg (1- arg))} as the decrementer.
12318 @need 800
12319 The body of the loop consists of three expressions:
12321 @smallexample
12322 @group
12323 ;; @r{between paragraphs}
12324 (beginning-of-line)
12325 (while
12326     @var{body-of-while})
12327 @end group
12329 @group
12330 ;; @r{within paragraphs, with fill prefix}
12331 (if @var{true-or-false-test}
12332     @var{then-part}
12333 @end group
12335 @group
12336 ;; @r{within paragraphs, no fill prefix}
12337   @var{else-part}
12338 @end group
12339 @end smallexample
12341 @noindent
12342 When the Emacs Lisp interpreter evaluates the body of the
12343 @code{while} loop, the first thing it does is evaluate the
12344 @code{(beginning-of-line)} expression and move point to the beginning
12345 of the line.  Then there is an inner @code{while} loop.  This
12346 @code{while} loop is designed to move the cursor out of the blank
12347 space between paragraphs, if it should happen to be there.  Finally,
12348 there is an @code{if} expression that actually moves point to the end
12349 of the paragraph.
12351 @node fwd-para between paragraphs, fwd-para within paragraph, fwd-para while, forward-paragraph
12352 @unnumberedsubsec Between paragraphs
12354 First, let us look at the inner @code{while} loop.  This loop handles
12355 the case when point is between paragraphs; it uses three functions
12356 that are new to us: @code{prog1}, @code{eobp} and @code{looking-at}.
12357 @findex prog1
12358 @findex eobp
12359 @findex looking-at
12361 @itemize @bullet
12362 @item
12363 @code{prog1} is similar to the @code{progn} special form,
12364 except that @code{prog1} evaluates its arguments in sequence and then
12365 returns the value of its first argument as the value of the whole
12366 expression.  (@code{progn} returns the value of its last argument as the
12367 value of the expression.) The second and subsequent arguments to
12368 @code{prog1} are evaluated only for their side effects.
12370 @item
12371 @code{eobp} is an abbreviation of @samp{End Of Buffer P} and is a
12372 function that returns true if point is at the end of the buffer.
12374 @item
12375 @code{looking-at} is a function that returns true if the text following
12376 point matches the regular expression passed @code{looking-at} as its
12377 argument.
12378 @end itemize
12380 @need 800
12381 The @code{while} loop we are studying looks like this:
12383 @smallexample
12384 @group
12385 (while (prog1 (and (not (eobp))
12386                    (looking-at paragraph-separate))
12387               (forward-line 1)))
12388 @end group
12389 @end smallexample
12391 @need 1200
12392 @noindent
12393 This is a @code{while} loop with no body!  The true-or-false-test of the
12394 loop is the expression:
12396 @smallexample
12397 @group
12398 (prog1 (and (not (eobp))
12399             (looking-at paragraph-separate))
12400        (forward-line 1))
12401 @end group
12402 @end smallexample
12404 @noindent
12405 The first argument to the @code{prog1} is the @code{and} expression.  It
12406 has within in it a test of whether point is at the end of the buffer and
12407 also a test of whether the pattern following point matches the regular
12408 expression for separating paragraphs.
12410 If the cursor is not at the end of the buffer and if the characters
12411 following the cursor mark the separation between two paragraphs, then
12412 the @code{and} expression is true.  After evaluating the @code{and}
12413 expression, the Lisp interpreter evaluates the second argument to
12414 @code{prog1}, which is @code{forward-line}.  This moves point forward
12415 one line.  The value returned by the @code{prog1} however, is the
12416 value of its first argument, so the @code{while} loop continues so
12417 long as point is not at the end of the buffer and is between
12418 paragraphs.  When, finally, point is moved to a paragraph, the
12419 @code{and} expression tests false.  Note however, that the
12420 @code{forward-line} command is carried out anyhow.  This means that
12421 when point is moved from between paragraphs to a paragraph, it is left
12422 at the beginning of the second line of the paragraph.
12424 @node fwd-para within paragraph, fwd-para no fill prefix, fwd-para between paragraphs, forward-paragraph
12425 @unnumberedsubsec Within paragraphs
12427 The next expression in the outer @code{while} loop is an @code{if}
12428 expression.  The Lisp interpreter evaluates the then-part of the
12429 @code{if} when the @code{fill-prefix-regexp} variable has a value other
12430 than @code{nil}, and it evaluates the else-part when the value of
12431 @code{if fill-prefix-regexp} is @code{nil}, that is, when there is no
12432 fill prefix.
12434 @node fwd-para no fill prefix, fwd-para with fill prefix, fwd-para within paragraph, forward-paragraph
12435 @unnumberedsubsec No fill prefix
12437 It is simplest to look at the code for the case when there is no fill
12438 prefix first.  This code consists of yet another inner @code{if}
12439 expression, and reads as follows:
12441 @smallexample
12442 @group
12443 (if (re-search-forward paragraph-start nil t)
12444     (goto-char (match-beginning 0))
12445   (goto-char (point-max)))
12446 @end group
12447 @end smallexample
12449 @noindent
12450 This expression actually does the work that most people think of as
12451 the primary purpose of the @code{forward-paragraph} command: it causes
12452 a regular expression search to occur that searches forward to the
12453 start of the next paragraph and if it is found, moves point there; but
12454 if the start of another paragraph if not found, it moves point to the
12455 end of the accessible region of the buffer.
12457 The only unfamiliar part of this is the use of @code{match-beginning}.
12458 This is another function that is new to us.  The
12459 @code{match-beginning} function returns a number specifying the
12460 location of the start of the text that was matched by the last regular
12461 expression search.
12463 The @code{match-beginning} function is used here because of a
12464 characteristic of a forward search: a successful forward search,
12465 regardless of whether it is a plain search or a regular expression
12466 search, will move point to the end of the text that is found.  In this
12467 case, a successful search will move point to the end of the pattern for
12468 @code{paragraph-start}, which will be the beginning of the next
12469 paragraph rather than the end of the current one.
12471 However, we want to put point at the end of the current paragraph, not at
12472 the beginning of the next one.  The two positions may be different,
12473 because there may be several blank lines between paragraphs.
12475 @findex match-beginning
12476 When given an argument of 0, @code{match-beginning} returns the position
12477 that is the start of the text that the most recent regular
12478 expression search matched.  In this case, the most recent regular
12479 expression search is the one looking for @code{paragraph-start}, so
12480 @code{match-beginning} returns the beginning position of the pattern,
12481 rather than the end of the pattern.  The beginning position is the end
12482 of the paragraph.
12484 (Incidentally, when passed a positive number as an argument, the
12485 @code{match-beginning} function will place point at that parenthesized
12486 expression in the last regular expression.  It is a useful function.)
12488 @node fwd-para with fill prefix, fwd-para summary, fwd-para no fill prefix, forward-paragraph
12489 @unnumberedsubsec With a fill prefix
12491 The inner @code{if} expression just discussed is the else-part of an enclosing
12492 @code{if} expression which tests whether there is a fill prefix.  If
12493 there is a fill prefix, the then-part of this @code{if} is evaluated.
12494 It looks like this:
12496 @smallexample
12497 @group
12498 (while (and (not (eobp))
12499             (not (looking-at paragraph-separate))
12500             (looking-at fill-prefix-regexp))
12501   (forward-line 1))
12502 @end group
12503 @end smallexample
12505 @noindent
12506 What this expression does is move point forward line by line so long
12507 as three conditions are true:
12509 @enumerate
12510 @item
12511 Point is not at the end of the buffer.
12513 @item
12514 The text following point does not separate paragraphs.
12516 @item
12517 The pattern following point is the fill prefix regular expression.
12518 @end enumerate
12520 The last condition may be puzzling, until you remember that point was
12521 moved to the beginning of the line early in the @code{forward-paragraph}
12522 function.  This means that if the text has a fill prefix, the
12523 @code{looking-at} function will see it.
12525 @node fwd-para summary,  , fwd-para with fill prefix, forward-paragraph
12526 @unnumberedsubsec Summary
12528 In summary, when moving forward, the @code{forward-paragraph} function
12529 does the following:
12531 @itemize @bullet
12532 @item
12533 Move point to the beginning of the line.
12535 @item
12536 Skip over lines between paragraphs.
12538 @item
12539 Check whether there is a fill prefix, and if there is:
12541 @itemize ---
12543 @item
12544 Go forward line by line so long as the line is not a paragraph
12545 separating line.
12546 @end itemize
12548 @item
12549 But if there is no fill prefix,
12551 @itemize ---
12553 @item
12554 Search for the next paragraph start pattern.
12556 @item
12557 Go to the beginning of the paragraph start pattern, which will be the
12558 end of the previous paragraph.
12560 @item
12561 Or else go to the end of the accessible portion of the buffer.
12562 @end itemize
12563 @end itemize
12565 @need 1200
12566 For review, here is the code we have just been discussing, formatted
12567 for clarity:
12569 @smallexample
12570 @group
12571 (interactive "p")
12572 (or arg (setq arg 1))
12573 (let* (
12574        (fill-prefix-regexp
12575         (and fill-prefix (not (equal fill-prefix ""))
12576              (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12577              (regexp-quote fill-prefix)))
12578 @end group
12580 @group
12581        (paragraph-separate
12582         (if fill-prefix-regexp
12583             (concat paragraph-separate
12584                     "\\|^"
12585                     fill-prefix-regexp
12586                     "[ \t]*$")
12587           paragraph-separate)))
12589   @var{omitted-backward-moving-code} @dots{}
12590 @end group
12592 @group
12593   (while (> arg 0)                ; @r{forward-moving-code}
12594     (beginning-of-line)
12596     (while (prog1 (and (not (eobp))
12597                        (looking-at paragraph-separate))
12598              (forward-line 1)))
12599 @end group
12601 @group
12602     (if fill-prefix-regexp
12603         (while (and (not (eobp))  ; @r{then-part}
12604                     (not (looking-at paragraph-separate))
12605                     (looking-at fill-prefix-regexp))
12606           (forward-line 1))
12607 @end group
12608 @group
12609                                   ; @r{else-part: the inner-if}
12610       (if (re-search-forward paragraph-start nil t)
12611           (goto-char (match-beginning 0))
12612         (goto-char (point-max))))
12614     (setq arg (1- arg)))))        ; @r{decrementer}
12615 @end group
12616 @end smallexample
12618 The full definition for the @code{forward-paragraph} function not only
12619 includes this code for going forwards, but also code for going backwards.
12621 If you are reading this inside of GNU Emacs and you want to see the
12622 whole function, you can type @kbd{C-h f} (@code{describe-function})
12623 and the name of the function.  This gives you the function
12624 documentation and the name of the library containing the function's
12625 source.  Place point over the name of the library and press the RET
12626 key; you will be taken directly to the source.  (Be sure to install
12627 your sources!  Without them, you are like a person who tries to drive
12628 a car with his eyes shut!)
12630 @c !!! again, 21.0.100 tags table location in this paragraph
12631 Or -- a good habit to get into -- you can type @kbd{M-.}
12632 (@code{find-tag}) and the name of the function when prompted for it.
12633 This will take you directly to the source.  If the @code{find-tag}
12634 function first asks you for the name of a @file{TAGS} table, give it
12635 the name of the @file{TAGS} file such as
12636 @file{/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/TAGS}.  (The exact path to your
12637 @file{TAGS} file depends on how your copy of Emacs was installed.)
12639 You can also create your own @file{TAGS} file for directories that
12640 lack one.
12641 @ifnottex
12642 @xref{etags, , Create Your Own @file{TAGS} File}.
12643 @end ifnottex
12645 @node etags, Regexp Review, forward-paragraph, Regexp Search
12646 @section Create Your Own @file{TAGS} File
12647 @findex etags
12648 @cindex @file{TAGS} file, create own
12650 The @kbd{M-.} (@code{find-tag}) command takes you directly to the
12651 source for a function, variable, node, or other source.  The function
12652 depends on tags tables to tell it where to go.
12654 You often need to build and install tags tables yourself.  They are
12655 not built automatically.  A tags table is called a @file{TAGS} file;
12656 the name is in upper case letters.
12658 You can create a @file{TAGS} file by calling the @code{etags} program
12659 that comes as a part of the Emacs distribution.  Usually, @code{etags}
12660 is compiled and installed when Emacs is built.  (@code{etags} is not
12661 an Emacs Lisp function or a part of Emacs; it is a C program.)
12663 @need 1250
12664 To create a @file{TAGS} file, first switch to the directory in which
12665 you want to create the file.  In Emacs you can do this with the
12666 @kbd{M-x cd} command, or by visiting a file in the directory, or by
12667 listing the directory with @kbd{C-x d} (@code{dired}).  Then run the
12668 compile command, with @w{@code{etags *.el}} as the command to execute
12670 @smallexample
12671 M-x compile RET etags *.el RET
12672 @end smallexample
12674 @noindent
12675 to create a @file{TAGS} file.
12677 For example, if you have a large number of files in your
12678 @file{~/emacs} directory, as I do---I have 137 @file{.el} files in it,
12679 of which I load 12---you can create a @file{TAGS} file for the Emacs
12680 Lisp files in that directory.
12682 @need 1250
12683 The @code{etags} program takes all the
12684 usual shell `wildcards'.  For example, if you have two directories for
12685 which you want a single @file{TAGS file}, type
12686 @w{@code{etags *.el ../elisp/*.el}},
12687 where @file{../elisp/} is the second directory:
12689 @smallexample
12690 M-x compile RET etags *.el ../elisp/*.el RET
12691 @end smallexample
12693 @need 1250
12694 Type
12696 @smallexample
12697 M-x compile RET etags --help RET
12698 @end smallexample
12700 @noindent
12701 to see a list of the options accepted by @code{etags} as well as a
12702 list of supported languages.
12704 The @code{etags} program handles more than 20 languages, including
12705 Emacs Lisp, Common Lisp, Scheme, C, C++, Ada, Fortran, Java, LaTeX,
12706 Pascal, Perl, Python, Texinfo, makefiles, and most assemblers.  The
12707 program has no switches for specifying the language; it recognizes the
12708 language in an input file according to its file name and contents.
12710 @file{etags} is very helpful when you are writing code yourself and
12711 want to refer back to functions you have already written.  Just run
12712 @code{etags} again at intervals as you write new functions, so they
12713 become part of the @file{TAGS} file.
12715 If you think an appropriate @file{TAGS} file already exists for what
12716 you want, but do not know where it is, you can use the @code{locate}
12717 program to attempt to find it.
12719 Type @w{@kbd{M-x locate RET TAGS RET}} and Emacs will list for you the
12720 full path names of all your @file{TAGS} files.  On my system, this
12721 command lists 34 @file{TAGS} files.  On the other hand, a `plain
12722 vanilla' system I recently installed did not contain any @file{TAGS}
12723 files.
12725 If the tags table you want has been created, you can use the @code{M-x
12726 visit-tags-table} command to specify it.  Otherwise, you will need to
12727 create the tag table yourself and then use @code{M-x
12728 visit-tags-table}.
12730 @subsubheading Building Tags in the Emacs sources
12731 @cindex Building Tags in the Emacs sources
12732 @cindex Tags in the Emacs sources
12733 @findex make tags
12735 The GNU Emacs sources come with a @file{Makefile} that contains a
12736 sophisticated @code{etags} command that creates, collects, and merges
12737 tags tables from all over the Emacs sources and puts the information
12738 into one @file{TAGS} file in the @file{src/} directory below the top
12739 level of your Emacs source directory.
12741 @need 1250
12742 To build this @file{TAGS} file, go to the top level of your Emacs
12743 source directory and run the compile command @code{make tags}:
12745 @smallexample
12746 M-x compile RET make tags RET
12747 @end smallexample
12749 @noindent
12750 (The @code{make tags} command works well with the GNU Emacs sources,
12751 as well as with some other source packages.)
12753 For more information, see @ref{Tags, , Tag Tables, emacs, The GNU Emacs
12754 Manual}.
12756 @node Regexp Review, re-search Exercises, etags, Regexp Search
12757 @comment  node-name,  next,  previous,  up
12758 @section Review
12760 Here is a brief summary of some recently introduced functions.
12762 @table @code
12763 @item while
12764 Repeatedly evaluate the body of the expression so long as the first
12765 element of the body tests true.  Then return @code{nil}.  (The
12766 expression is evaluated only for its side effects.)
12768 @need 1250
12769 For example:
12771 @smallexample
12772 @group
12773 (let ((foo 2))
12774   (while (> foo 0)
12775     (insert (format "foo is %d.\n" foo))
12776     (setq foo (1- foo))))
12778      @result{}      foo is 2.
12779              foo is 1.
12780              nil
12781 @end group
12782 @end smallexample
12783 @noindent
12784 (The @code{insert} function inserts its arguments at point; the
12785 @code{format} function returns a string formatted from its arguments
12786 the way @code{message} formats its arguments; @code{\n} produces a new
12787 line.)
12789 @item re-search-forward
12790 Search for a pattern, and if the pattern is found, move point to rest
12791 just after it.
12793 @noindent
12794 Takes four arguments, like @code{search-forward}:
12796 @enumerate
12797 @item
12798 A regular expression that specifies the pattern to search for.
12800 @item
12801 Optionally, the limit of the search.
12803 @item
12804 Optionally, what to do if the search fails, return @code{nil} or an
12805 error message.
12807 @item
12808 Optionally, how many times to repeat the search; if negative, the
12809 search goes backwards.
12810 @end enumerate
12812 @item let*
12813 Bind some variables locally to particular values,
12814 and then evaluate the remaining arguments, returning the value of the
12815 last one.  While binding the local variables, use the local values of
12816 variables bound earlier, if any.
12818 @need 1250
12819 For example:
12821 @smallexample
12822 @group
12823 (let* ((foo 7)
12824       (bar (* 3 foo)))
12825   (message "`bar' is %d." bar))
12826      @result{} `bar' is 21.
12827 @end group
12828 @end smallexample
12830 @item match-beginning
12831 Return the position of the start of the text found by the last regular
12832 expression search.
12834 @item looking-at
12835 Return @code{t} for true if the text after point matches the argument,
12836 which should be a regular expression.
12838 @item eobp
12839 Return @code{t} for true if point is at the end of the accessible part
12840 of a buffer.  The end of the accessible part is the end of the buffer
12841 if the buffer is not narrowed; it is the end of the narrowed part if
12842 the buffer is narrowed.
12844 @item prog1
12845 Evaluate each argument in sequence and then return the value of the
12846 @emph{first}.
12848 @need 1250
12849 For example:
12851 @smallexample
12852 @group
12853 (prog1 1 2 3 4)
12854      @result{} 1
12855 @end group
12856 @end smallexample
12857 @end table
12859 @need 1500
12860 @node re-search Exercises,  , Regexp Review, Regexp Search
12861 @section Exercises with @code{re-search-forward}
12863 @itemize @bullet
12864 @item
12865 Write a function to search for a regular expression that matches two
12866 or more blank lines in sequence.
12868 @item
12869 Write a function to search for duplicated words, such as `the the'.
12870 @xref{Regexps, , Syntax of Regular Expressions, emacs, The GNU Emacs
12871 Manual}, for information on how to write a regexp (a regular
12872 expression) to match a string that is composed of two identical
12873 halves.  You can devise several regexps; some are better than others.
12874 The function I use is described in an appendix, along with several
12875 regexps.  @xref{the-the, , @code{the-the} Duplicated Words Function}.
12876 @end itemize
12878 @node Counting Words, Words in a defun, Regexp Search, Top
12879 @chapter Counting: Repetition and Regexps
12880 @cindex Repetition for word counting
12881 @cindex Regular expressions for word counting
12883 Repetition and regular expression searches are powerful tools that you
12884 often use when you write code in Emacs Lisp.  This chapter illustrates
12885 the use of regular expression searches through the construction of
12886 word count commands using @code{while} loops and recursion.
12888 @menu
12889 * Why Count Words::
12890 * count-words-region::          Use a regexp, but find a problem.
12891 * recursive-count-words::       Start with case of no words in region.
12892 * Counting Exercise::
12893 @end menu
12895 @node Why Count Words, count-words-region, Counting Words, Counting Words
12896 @ifnottex
12897 @unnumberedsec Counting words
12898 @end ifnottex
12900 The standard Emacs distribution contains a function for counting the
12901 number of lines within a region.  However, there is no corresponding
12902 function for counting words.
12904 Certain types of writing ask you to count words.  Thus, if you write
12905 an essay, you may be limited to 800 words; if you write a novel, you
12906 may discipline yourself to write 1000 words a day.  It seems odd to me
12907 that Emacs lacks a word count command.  Perhaps people use Emacs
12908 mostly for code or types of documentation that do not require word
12909 counts; or perhaps they restrict themselves to the operating system
12910 word count command, @code{wc}.  Alternatively, people may follow
12911 the publishers' convention and compute a word count by dividing the
12912 number of characters in a document by five.  In any event, here are
12913 commands to count words.
12915 @node count-words-region, recursive-count-words, Why Count Words, Counting Words
12916 @comment  node-name,  next,  previous,  up
12917 @section The @code{count-words-region} Function
12918 @findex count-words-region
12920 A word count command could count words in a line, paragraph, region,
12921 or buffer.  What should the command cover?  You could design the
12922 command to count the number of words in a complete buffer.  However,
12923 the Emacs tradition encourages flexibility---you may want to count
12924 words in just a section, rather than all of a buffer.  So it makes
12925 more sense to design the command to count the number of words in a
12926 region.  Once you have a @code{count-words-region} command, you can,
12927 if you wish, count words in a whole buffer by marking it with @kbd{C-x
12928 h} (@code{mark-whole-buffer}).
12930 Clearly, counting words is a repetitive act: starting from the
12931 beginning of the region, you count the first word, then the second
12932 word, then the third word, and so on, until you reach the end of the
12933 region.  This means that word counting is ideally suited to recursion
12934 or to a @code{while} loop.
12936 @menu
12937 * Design count-words-region::   The definition using a @code{while} loop.
12938 * Whitespace Bug::              The Whitespace Bug in @code{count-words-region}.
12939 @end menu
12941 @node Design count-words-region, Whitespace Bug, count-words-region, count-words-region
12942 @ifnottex
12943 @unnumberedsubsec Designing @code{count-words-region}
12944 @end ifnottex
12946 First, we will implement the word count command with a @code{while}
12947 loop, then with recursion.  The command will, of course, be
12948 interactive.
12950 @need 800
12951 The template for an interactive function definition is, as always:
12953 @smallexample
12954 @group
12955 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
12956   "@var{documentation}@dots{}"
12957   (@var{interactive-expression}@dots{})
12958   @var{body}@dots{})
12959 @end group
12960 @end smallexample
12962 What we need to do is fill in the slots.
12964 The name of the function should be self-explanatory and similar to the
12965 existing @code{count-lines-region} name.  This makes the name easier
12966 to remember.  @code{count-words-region} is a good choice.
12968 The function counts words within a region.  This means that the
12969 argument list must contain symbols that are bound to the two
12970 positions, the beginning and end of the region.  These two positions
12971 can be called @samp{beginning} and @samp{end} respectively.  The first
12972 line of the documentation should be a single sentence, since that is
12973 all that is printed as documentation by a command such as
12974 @code{apropos}.  The interactive expression will be of the form
12975 @samp{(interactive "r")}, since that will cause Emacs to pass the
12976 beginning and end of the region to the function's argument list.  All
12977 this is routine.
12979 The body of the function needs to be written to do three tasks:
12980 first, to set up conditions under which the @code{while} loop can
12981 count words, second, to run the @code{while} loop, and third, to send
12982 a message to the user.
12984 When a user calls @code{count-words-region}, point may be at the
12985 beginning or the end of the region.  However, the counting process
12986 must start at the beginning of the region.  This means we will want
12987 to put point there if it is not already there.  Executing
12988 @code{(goto-char beginning)} ensures this.  Of course, we will want to
12989 return point to its expected position when the function finishes its
12990 work.  For this reason, the body must be enclosed in a
12991 @code{save-excursion} expression.
12993 The central part of the body of the function consists of a
12994 @code{while} loop in which one expression jumps point forward word by
12995 word, and another expression counts those jumps.  The true-or-false-test
12996 of the @code{while} loop should test true so long as point should jump
12997 forward, and false when point is at the end of the region.
12999 We could use @code{(forward-word 1)} as the expression for moving point
13000 forward word by word, but it is easier to see what Emacs identifies as a
13001 `word' if we use a regular expression search.
13003 A regular expression search that finds the pattern for which it is
13004 searching leaves point after the last character matched.  This means
13005 that a succession of successful word searches will move point forward
13006 word by word.
13008 As a practical matter, we want the regular expression search to jump
13009 over whitespace and punctuation between words as well as over the
13010 words themselves.  A regexp that refuses to jump over interword
13011 whitespace would never jump more than one word!  This means that
13012 the regexp should include the whitespace and punctuation that follows
13013 a word, if any, as well as the word itself.  (A word may end a buffer
13014 and not have any following whitespace or punctuation, so that part of
13015 the regexp must be optional.)
13017 Thus, what we want for the regexp is a pattern defining one or more
13018 word constituent characters followed, optionally, by one or more
13019 characters that are not word constituents.  The regular expression for
13020 this is:
13022 @smallexample
13023 \w+\W*
13024 @end smallexample
13026 @noindent
13027 The buffer's syntax table determines which characters are and are not
13028 word constituents.  (@xref{Syntax, , What Constitutes a Word or
13029 Symbol?}, for more about syntax.  Also, see @ref{Syntax, Syntax, The
13030 Syntax Table, emacs, The GNU Emacs Manual}, and @ref{Syntax Tables, ,
13031 Syntax Tables, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
13033 @need 800
13034 The search expression looks like this:
13036 @smallexample
13037 (re-search-forward "\\w+\\W*")
13038 @end smallexample
13040 @noindent
13041 (Note that paired backslashes precede the @samp{w} and @samp{W}.  A
13042 single backslash has special meaning to the Emacs Lisp interpreter.  It
13043 indicates that the following character is interpreted differently than
13044 usual.  For example, the two characters, @samp{\n}, stand for
13045 @samp{newline}, rather than for a backslash followed by @samp{n}.  Two
13046 backslashes in a row stand for an ordinary, `unspecial' backslash.)
13048 We need a counter to count how many words there are; this variable
13049 must first be set to 0 and then incremented each time Emacs goes
13050 around the @code{while} loop.  The incrementing expression is simply:
13052 @smallexample
13053 (setq count (1+ count))
13054 @end smallexample
13056 Finally, we want to tell the user how many words there are in the
13057 region.  The @code{message} function is intended for presenting this
13058 kind of information to the user.  The message has to be phrased so
13059 that it reads properly regardless of how many words there are in the
13060 region: we don't want to say that ``there are 1 words in the region''.
13061 The conflict between singular and plural is ungrammatical.  We can
13062 solve this problem by using a conditional expression that evaluates
13063 different messages depending on the number of words in the region.
13064 There are three possibilities: no words in the region, one word in the
13065 region, and more than one word.  This means that the @code{cond}
13066 special form is appropriate.
13068 @need 1500
13069 All this leads to the following function definition:
13071 @smallexample
13072 @group
13073 ;;; @r{First version; has bugs!}
13074 (defun count-words-region (beginning end)
13075   "Print number of words in the region.
13076 Words are defined as at least one word-constituent
13077 character followed by at least one character that
13078 is not a word-constituent.  The buffer's syntax
13079 table determines which characters these are."
13080   (interactive "r")
13081   (message "Counting words in region ... ")
13082 @end group
13084 @group
13085 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13086   (save-excursion
13087     (goto-char beginning)
13088     (let ((count 0))
13089 @end group
13091 @group
13092 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
13093       (while (< (point) end)
13094         (re-search-forward "\\w+\\W*")
13095         (setq count (1+ count)))
13096 @end group
13098 @group
13099 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13100       (cond ((zerop count)
13101              (message
13102               "The region does NOT have any words."))
13103             ((= 1 count)
13104              (message
13105               "The region has 1 word."))
13106             (t
13107              (message
13108               "The region has %d words." count))))))
13109 @end group
13110 @end smallexample
13112 @noindent
13113 As written, the function works, but not in all circumstances.
13115 @node Whitespace Bug,  , Design count-words-region, count-words-region
13116 @comment  node-name,  next,  previous,  up
13117 @subsection The Whitespace Bug in @code{count-words-region}
13119 The @code{count-words-region} command described in the preceding
13120 section has two bugs, or rather, one bug with two manifestations.
13121 First, if you mark a region containing only whitespace in the middle
13122 of some text, the @code{count-words-region} command tells you that the
13123 region contains one word!  Second, if you mark a region containing
13124 only whitespace at the end of the buffer or the accessible portion of
13125 a narrowed buffer, the command displays an error message that looks
13126 like this:
13128 @smallexample
13129 Search failed: "\\w+\\W*"
13130 @end smallexample
13132 If you are reading this in Info in GNU Emacs, you can test for these
13133 bugs yourself.
13135 First, evaluate the function in the usual manner to install it.
13136 @ifinfo
13137 Here is a copy of the definition.  Place your cursor after the closing
13138 parenthesis and type @kbd{C-x C-e} to install it.
13140 @smallexample
13141 @group
13142 ;; @r{First version; has bugs!}
13143 (defun count-words-region (beginning end)
13144   "Print number of words in the region.
13145 Words are defined as at least one word-constituent character followed
13146 by at least one character that is not a word-constituent.  The buffer's
13147 syntax table determines which characters these are."
13148 @end group
13149 @group
13150   (interactive "r")
13151   (message "Counting words in region ... ")
13152 @end group
13154 @group
13155 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13156   (save-excursion
13157     (goto-char beginning)
13158     (let ((count 0))
13159 @end group
13161 @group
13162 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
13163       (while (< (point) end)
13164         (re-search-forward "\\w+\\W*")
13165         (setq count (1+ count)))
13166 @end group
13168 @group
13169 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13170       (cond ((zerop count)
13171              (message "The region does NOT have any words."))
13172             ((= 1 count) (message "The region has 1 word."))
13173             (t (message "The region has %d words." count))))))
13174 @end group
13175 @end smallexample
13176 @end ifinfo
13178 @need 1000
13179 If you wish, you can also install this keybinding by evaluating it:
13181 @smallexample
13182 (global-set-key "\C-c=" 'count-words-region)
13183 @end smallexample
13185 To conduct the first test, set mark and point to the beginning and end
13186 of the following line and then type @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x
13187 count-words-region} if you have not bound @kbd{C-c =}):
13189 @smallexample
13190     one   two  three
13191 @end smallexample
13193 @noindent
13194 Emacs will tell you, correctly, that the region has three words.
13196 Repeat the test, but place mark at the beginning of the line and place
13197 point just @emph{before} the word @samp{one}.  Again type the command
13198 @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x count-words-region}).  Emacs should tell you
13199 that the region has no words, since it is composed only of the
13200 whitespace at the beginning of the line.  But instead Emacs tells you
13201 that the region has one word!
13203 For the third test, copy the sample line to the end of the
13204 @file{*scratch*} buffer and then type several spaces at the end of the
13205 line.  Place mark right after the word @samp{three} and point at the
13206 end of line.  (The end of the line will be the end of the buffer.)
13207 Type @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x count-words-region}) as you did before.
13208 Again, Emacs should tell you that the region has no words, since it is
13209 composed only of the whitespace at the end of the line.  Instead,
13210 Emacs displays an error message saying @samp{Search failed}.
13212 The two bugs stem from the same problem.
13214 Consider the first manifestation of the bug, in which the command
13215 tells you that the whitespace at the beginning of the line contains
13216 one word.  What happens is this: The @code{M-x count-words-region}
13217 command moves point to the beginning of the region.  The @code{while}
13218 tests whether the value of point is smaller than the value of
13219 @code{end}, which it is.  Consequently, the regular expression search
13220 looks for and finds the first word.  It leaves point after the word.
13221 @code{count} is set to one.  The @code{while} loop repeats; but this
13222 time the value of point is larger than the value of @code{end}, the
13223 loop is exited; and the function displays a message saying the number
13224 of words in the region is one.  In brief, the regular expression
13225 search looks for and finds the word even though it is outside
13226 the marked region.
13228 In the second manifestation of the bug, the region is whitespace at
13229 the end of the buffer.  Emacs says @samp{Search failed}.  What happens
13230 is that the true-or-false-test in the @code{while} loop tests true, so
13231 the search expression is executed.  But since there are no more words
13232 in the buffer, the search fails.
13234 In both manifestations of the bug, the search extends or attempts to
13235 extend outside of the region.
13237 The solution is to limit the search to the region---this is a fairly
13238 simple action, but as you may have come to expect, it is not quite as
13239 simple as you might think.
13241 As we have seen, the @code{re-search-forward} function takes a search
13242 pattern as its first argument.  But in addition to this first,
13243 mandatory argument, it accepts three optional arguments.  The optional
13244 second argument bounds the search.  The optional third argument, if
13245 @code{t}, causes the function to return @code{nil} rather than signal
13246 an error if the search fails.  The optional fourth argument is a
13247 repeat count.  (In Emacs, you can see a function's documentation by
13248 typing @kbd{C-h f}, the name of the function, and then @key{RET}.)
13250 In the @code{count-words-region} definition, the value of the end of
13251 the region is held by the variable @code{end} which is passed as an
13252 argument to the function.  Thus, we can add @code{end} as an argument
13253 to the regular expression search expression:
13255 @smallexample
13256 (re-search-forward "\\w+\\W*" end)
13257 @end smallexample
13259 However, if you make only this change to the @code{count-words-region}
13260 definition and then test the new version of the definition on a
13261 stretch of whitespace, you will receive an error message saying
13262 @samp{Search failed}.
13264 What happens is this: the search is limited to the region, and fails
13265 as you expect because there are no word-constituent characters in the
13266 region.  Since it fails, we receive an error message.  But we do not
13267 want to receive an error message in this case; we want to receive the
13268 message that "The region does NOT have any words."
13270 The solution to this problem is to provide @code{re-search-forward}
13271 with a third argument of @code{t}, which causes the function to return
13272 @code{nil} rather than signal an error if the search fails.
13274 However, if you make this change and try it, you will see the message
13275 ``Counting words in region ... '' and @dots{} you will keep on seeing
13276 that message @dots{}, until you type @kbd{C-g} (@code{keyboard-quit}).
13278 Here is what happens: the search is limited to the region, as before,
13279 and it fails because there are no word-constituent characters in the
13280 region, as expected.  Consequently, the @code{re-search-forward}
13281 expression returns @code{nil}.  It does nothing else.  In particular,
13282 it does not move point, which it does as a side effect if it finds the
13283 search target.  After the @code{re-search-forward} expression returns
13284 @code{nil}, the next expression in the @code{while} loop is evaluated.
13285 This expression increments the count.  Then the loop repeats.  The
13286 true-or-false-test tests true because the value of point is still less
13287 than the value of end, since the @code{re-search-forward} expression
13288 did not move point. @dots{} and the cycle repeats @dots{}
13290 The @code{count-words-region} definition requires yet another
13291 modification, to cause the true-or-false-test of the @code{while} loop
13292 to test false if the search fails.  Put another way, there are two
13293 conditions that must be satisfied in the true-or-false-test before the
13294 word count variable is incremented: point must still be within the
13295 region and the search expression must have found a word to count.
13297 Since both the first condition and the second condition must be true
13298 together, the two expressions, the region test and the search
13299 expression, can be joined with an @code{and} special form and embedded in
13300 the @code{while} loop as the true-or-false-test, like this:
13302 @smallexample
13303 (and (< (point) end) (re-search-forward "\\w+\\W*" end t))
13304 @end smallexample
13306 @c colon in printed section title causes problem in Info cross reference
13307 @c also trouble with an overfull hbox
13308 @iftex
13309 @noindent
13310 (For information about @code{and}, see
13311 @ref{forward-paragraph, , @code{forward-paragraph}: a Goldmine of
13312 Functions}.)
13313 @end iftex
13314 @ifinfo
13315 @noindent
13316 (@xref{forward-paragraph}, for information about @code{and}.)
13317 @end ifinfo
13319 The @code{re-search-forward} expression returns @code{t} if the search
13320 succeeds and as a side effect moves point.  Consequently, as words are
13321 found, point is moved through the region.  When the search
13322 expression fails to find another word, or when point reaches the end
13323 of the region, the true-or-false-test tests false, the @code{while}
13324 loop exists, and the @code{count-words-region} function displays one
13325 or other of its messages.
13327 After incorporating these final changes, the @code{count-words-region}
13328 works without bugs (or at least, without bugs that I have found!).
13329 Here is what it looks like:
13331 @smallexample
13332 @group
13333 ;;; @r{Final version:} @code{while}
13334 (defun count-words-region (beginning end)
13335   "Print number of words in the region."
13336   (interactive "r")
13337   (message "Counting words in region ... ")
13338 @end group
13340 @group
13341 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13342   (save-excursion
13343     (let ((count 0))
13344       (goto-char beginning)
13345 @end group
13347 @group
13348 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
13349       (while (and (< (point) end)
13350                   (re-search-forward "\\w+\\W*" end t))
13351         (setq count (1+ count)))
13352 @end group
13354 @group
13355 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13356       (cond ((zerop count)
13357              (message
13358               "The region does NOT have any words."))
13359             ((= 1 count)
13360              (message
13361               "The region has 1 word."))
13362             (t
13363              (message
13364               "The region has %d words." count))))))
13365 @end group
13366 @end smallexample
13368 @node recursive-count-words, Counting Exercise, count-words-region, Counting Words
13369 @comment  node-name,  next,  previous,  up
13370 @section Count Words Recursively
13371 @cindex Count words recursively
13372 @cindex Recursively counting words
13373 @cindex Words, counted recursively
13375 You can write the function for counting words recursively as well as
13376 with a @code{while} loop.  Let's see how this is done.
13378 First, we need to recognize that the @code{count-words-region}
13379 function has three jobs: it sets up the appropriate conditions for
13380 counting to occur; it counts the words in the region; and it sends a
13381 message to the user telling how many words there are.
13383 If we write a single recursive function to do everything, we will
13384 receive a message for every recursive call.  If the region contains 13
13385 words, we will receive thirteen messages, one right after the other.
13386 We don't want this!  Instead, we must write two functions to do the
13387 job, one of which (the recursive function) will be used inside of the
13388 other.  One function will set up the conditions and display the
13389 message; the other will return the word count.
13391 Let us start with the function that causes the message to be displayed.
13392 We can continue to call this @code{count-words-region}.
13394 This is the function that the user will call.  It will be interactive.
13395 Indeed, it will be similar to our previous versions of this
13396 function, except that it will call @code{recursive-count-words} to
13397 determine how many words are in the region.
13399 @need 1250
13400 We can readily construct a template for this function, based on our
13401 previous versions:
13403 @smallexample
13404 @group
13405 ;; @r{Recursive version; uses regular expression search}
13406 (defun count-words-region (beginning end)
13407   "@var{documentation}@dots{}"
13408   (@var{interactive-expression}@dots{})
13409 @end group
13410 @group
13412 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13413   (@var{explanatory message})
13414   (@var{set-up functions}@dots{}
13415 @end group
13416 @group
13418 ;;; @r{2. Count the words.}
13419     @var{recursive call}
13420 @end group
13421 @group
13423 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13424     @var{message providing word count}))
13425 @end group
13426 @end smallexample
13428 The definition looks straightforward, except that somehow the count
13429 returned by the recursive call must be passed to the message
13430 displaying the word count.  A little thought suggests that this can be
13431 done by making use of a @code{let} expression: we can bind a variable
13432 in the varlist of a @code{let} expression to the number of words in
13433 the region, as returned by the recursive call; and then the
13434 @code{cond} expression, using binding, can display the value to the
13435 user.
13437 Often, one thinks of the binding within a @code{let} expression as
13438 somehow secondary to the `primary' work of a function.  But in this
13439 case, what you might consider the `primary' job of the function,
13440 counting words, is done within the @code{let} expression.
13442 @need 1250
13443 Using @code{let}, the function definition looks like this:
13445 @smallexample
13446 @group
13447 (defun count-words-region (beginning end)
13448   "Print number of words in the region."
13449   (interactive "r")
13450 @end group
13452 @group
13453 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13454   (message "Counting words in region ... ")
13455   (save-excursion
13456     (goto-char beginning)
13457 @end group
13459 @group
13460 ;;; @r{2. Count the words.}
13461     (let ((count (recursive-count-words end)))
13462 @end group
13464 @group
13465 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13466       (cond ((zerop count)
13467              (message
13468               "The region does NOT have any words."))
13469             ((= 1 count)
13470              (message
13471               "The region has 1 word."))
13472             (t
13473              (message
13474               "The region has %d words." count))))))
13475 @end group
13476 @end smallexample
13478 Next, we need to write the recursive counting function.
13480 A recursive function has at least three parts: the `do-again-test', the
13481 `next-step-expression', and the recursive call.
13483 The do-again-test determines whether the function will or will not be
13484 called again.  Since we are counting words in a region and can use a
13485 function that moves point forward for every word, the do-again-test
13486 can check whether point is still within the region.  The do-again-test
13487 should find the value of point and determine whether point is before,
13488 at, or after the value of the end of the region.  We can use the
13489 @code{point} function to locate point.  Clearly, we must pass the
13490 value of the end of the region to the recursive counting function as an
13491 argument.
13493 In addition, the do-again-test should also test whether the search finds a
13494 word.  If it does not, the function should not call itself again.
13496 The next-step-expression changes a value so that when the recursive
13497 function is supposed to stop calling itself, it stops.  More
13498 precisely, the next-step-expression changes a value so that at the
13499 right time, the do-again-test stops the recursive function from
13500 calling itself again.  In this case, the next-step-expression can be
13501 the expression that moves point forward, word by word.
13503 The third part of a recursive function is the recursive call.
13505 Somewhere, also, we also need a part that does the `work' of the
13506 function, a part that does the counting.  A vital part!
13508 @need 1250
13509 But already, we have an outline of the recursive counting function:
13511 @smallexample
13512 @group
13513 (defun recursive-count-words (region-end)
13514   "@var{documentation}@dots{}"
13515    @var{do-again-test}
13516    @var{next-step-expression}
13517    @var{recursive call})
13518 @end group
13519 @end smallexample
13521 Now we need to fill in the slots.  Let's start with the simplest cases
13522 first:  if point is at or beyond the end of the region, there cannot
13523 be any words in the region, so the function should return zero.
13524 Likewise, if the search fails, there are no words to count, so the
13525 function should return zero.
13527 On the other hand, if point is within the region and the search
13528 succeeds, the function should call itself again.
13530 @need 800
13531 Thus, the do-again-test should look like this:
13533 @smallexample
13534 @group
13535 (and (< (point) region-end)
13536      (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
13537 @end group
13538 @end smallexample
13540 Note that the search expression is part of the do-again-test---the
13541 function returns @code{t} if its search succeeds and @code{nil} if it
13542 fails.  (@xref{Whitespace Bug, , The Whitespace Bug in
13543 @code{count-words-region}}, for an explanation of how
13544 @code{re-search-forward} works.)
13546 The do-again-test is the true-or-false test of an @code{if} clause.
13547 Clearly, if the do-again-test succeeds, the then-part of the @code{if}
13548 clause should call the function again; but if it fails, the else-part
13549 should return zero since either point is outside the region or the
13550 search failed because there were no words to find.
13552 But before considering the recursive call, we need to consider the
13553 next-step-expression.  What is it?  Interestingly, it is the search
13554 part of the do-again-test.
13556 In addition to returning @code{t} or @code{nil} for the
13557 do-again-test, @code{re-search-forward} moves point forward as a side
13558 effect of a successful search.  This is the action that changes the
13559 value of point so that the recursive function stops calling itself
13560 when point completes its movement through the region.  Consequently,
13561 the @code{re-search-forward} expression is the next-step-expression.
13563 @need 1200
13564 In outline, then, the body of the @code{recursive-count-words}
13565 function looks like this:
13567 @smallexample
13568 @group
13569 (if @var{do-again-test-and-next-step-combined}
13570     ;; @r{then}
13571     @var{recursive-call-returning-count}
13572   ;; @r{else}
13573   @var{return-zero})
13574 @end group
13575 @end smallexample
13577 How to incorporate the mechanism that counts?
13579 If you are not used to writing recursive functions, a question like
13580 this can be troublesome.  But it can and should be approached
13581 systematically.
13583 We know that the counting mechanism should be associated in some way
13584 with the recursive call.  Indeed, since the next-step-expression moves
13585 point forward by one word, and since a recursive call is made for
13586 each word, the counting mechanism must be an expression that adds one
13587 to the value returned by a call to @code{recursive-count-words}.
13589 Consider several cases:
13591 @itemize @bullet
13592 @item
13593 If there are two words in the region, the function should return
13594 a value resulting from adding one to the value returned when it counts
13595 the first word, plus the number returned when it counts the remaining
13596 words in the region, which in this case is one.
13598 @item
13599 If there is one word in the region, the function should return
13600 a value resulting from adding one to the value returned when it counts
13601 that word, plus the number returned when it counts the remaining
13602 words in the region, which in this case is zero.
13604 @item
13605 If there are no words in the region, the function should return zero.
13606 @end itemize
13608 From the sketch we can see that the else-part of the @code{if} returns
13609 zero for the case of no words.  This means that the then-part of the
13610 @code{if} must return a value resulting from adding one to the value
13611 returned from a count of the remaining words.
13613 @need 1200
13614 The expression will look like this, where @code{1+} is a function that
13615 adds one to its argument.
13617 @smallexample
13618 (1+ (recursive-count-words region-end))
13619 @end smallexample
13621 @need 1200
13622 The whole @code{recursive-count-words} function will then look like
13623 this:
13625 @smallexample
13626 @group
13627 (defun recursive-count-words (region-end)
13628   "@var{documentation}@dots{}"
13630 ;;; @r{1. do-again-test}
13631   (if (and (< (point) region-end)
13632            (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
13633 @end group
13635 @group
13636 ;;; @r{2. then-part: the recursive call}
13637       (1+ (recursive-count-words region-end))
13639 ;;; @r{3. else-part}
13640     0))
13641 @end group
13642 @end smallexample
13644 @need 1250
13645 Let's examine how this works:
13647 If there are no words in the region, the else part of the @code{if}
13648 expression is evaluated and consequently the function returns zero.
13650 If there is one word in the region, the value of point is less than
13651 the value of @code{region-end} and the search succeeds.  In this case,
13652 the true-or-false-test of the @code{if} expression tests true, and the
13653 then-part of the @code{if} expression is evaluated.  The counting
13654 expression is evaluated.  This expression returns a value (which will
13655 be the value returned by the whole function) that is the sum of one
13656 added to the value returned by a recursive call.
13658 Meanwhile, the next-step-expression has caused point to jump over the
13659 first (and in this case only) word in the region.  This means that
13660 when @code{(recursive-count-words region-end)} is evaluated a second
13661 time, as a result of the recursive call, the value of point will be
13662 equal to or greater than the value of region end.  So this time,
13663 @code{recursive-count-words} will return zero.  The zero will be added
13664 to one, and the original evaluation of @code{recursive-count-words}
13665 will return one plus zero, which is one, which is the correct amount.
13667 Clearly, if there are two words in the region, the first call to
13668 @code{recursive-count-words} returns one added to the value returned
13669 by calling @code{recursive-count-words} on a region containing the
13670 remaining word---that is, it adds one to one, producing two, which is
13671 the correct amount.
13673 Similarly, if there are three words in the region, the first call to
13674 @code{recursive-count-words} returns one added to the value returned
13675 by calling @code{recursive-count-words} on a region containing the
13676 remaining two words---and so on and so on.
13678 @need 1250
13679 @noindent
13680 With full documentation the two functions look like this:
13682 @need 1250
13683 @noindent
13684 The recursive function:
13686 @findex recursive-count-words
13687 @smallexample
13688 @group
13689 (defun recursive-count-words (region-end)
13690   "Number of words between point and REGION-END."
13691 @end group
13693 @group
13694 ;;; @r{1. do-again-test}
13695   (if (and (< (point) region-end)
13696            (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
13697 @end group
13699 @group
13700 ;;; @r{2. then-part: the recursive call}
13701       (1+ (recursive-count-words region-end))
13703 ;;; @r{3. else-part}
13704     0))
13705 @end group
13706 @end smallexample
13708 @need 800
13709 @noindent
13710 The wrapper:
13712 @smallexample
13713 @group
13714 ;;; @r{Recursive version}
13715 (defun count-words-region (beginning end)
13716   "Print number of words in the region.
13717 @end group
13719 @group
13720 Words are defined as at least one word-constituent
13721 character followed by at least one character that is
13722 not a word-constituent.  The buffer's syntax table
13723 determines which characters these are."
13724 @end group
13725 @group
13726   (interactive "r")
13727   (message "Counting words in region ... ")
13728   (save-excursion
13729     (goto-char beginning)
13730     (let ((count (recursive-count-words end)))
13731 @end group
13732 @group
13733       (cond ((zerop count)
13734              (message
13735               "The region does NOT have any words."))
13736 @end group
13737 @group
13738             ((= 1 count)
13739              (message "The region has 1 word."))
13740             (t
13741              (message
13742               "The region has %d words." count))))))
13743 @end group
13744 @end smallexample
13746 @node Counting Exercise,  , recursive-count-words, Counting Words
13747 @section Exercise: Counting Punctuation
13749 Using a @code{while} loop, write a function to count the number of
13750 punctuation marks in a region---period, comma, semicolon, colon,
13751 exclamation mark, and question mark.  Do the same using recursion.
13753 @node Words in a defun, Readying a Graph, Counting Words, Top
13754 @chapter Counting Words in a @code{defun}
13755 @cindex Counting words in a @code{defun}
13756 @cindex Word counting in a @code{defun}
13758 Our next project is to count the number of words in a function
13759 definition.  Clearly, this can be done using some variant of
13760 @code{count-word-region}.  @xref{Counting Words, , Counting Words:
13761 Repetition and Regexps}.  If we are just going to count the words in
13762 one definition, it is easy enough to mark the definition with the
13763 @kbd{C-M-h} (@code{mark-defun}) command, and then call
13764 @code{count-word-region}.
13766 However, I am more ambitious: I want to count the words and symbols in
13767 every definition in the Emacs sources and then print a graph that
13768 shows how many functions there are of each length: how many contain 40
13769 to 49 words or symbols, how many contain 50 to 59 words or symbols,
13770 and so on.  I have often been curious how long a typical function is,
13771 and this will tell.
13773 @menu
13774 * Divide and Conquer::
13775 * Words and Symbols::           What to count?
13776 * Syntax::                      What constitutes a word or symbol?
13777 * count-words-in-defun::        Very like @code{count-words}.
13778 * Several defuns::              Counting several defuns in a file.
13779 * Find a File::                 Do you want to look at a file?
13780 * lengths-list-file::           A list of the lengths of many definitions.
13781 * Several files::               Counting in definitions in different files.
13782 * Several files recursively::   Recursively counting in different files.
13783 * Prepare the data::            Prepare the data for display in a graph.
13784 @end menu
13786 @node Divide and Conquer, Words and Symbols, Words in a defun, Words in a defun
13787 @ifnottex
13788 @unnumberedsec Divide and Conquer
13789 @end ifnottex
13791 Described in one phrase, the histogram project is daunting; but
13792 divided into numerous small steps, each of which we can take one at a
13793 time, the project becomes less fearsome.  Let us consider what the
13794 steps must be:
13796 @itemize @bullet
13797 @item
13798 First, write a function to count the words in one definition.  This
13799 includes the problem of handling symbols as well as words.
13801 @item
13802 Second, write a function to list the numbers of words in each function
13803 in a file.  This function can use the @code{count-words-in-defun}
13804 function.
13806 @item
13807 Third, write a function to list the numbers of words in each function
13808 in each of several files.  This entails automatically finding the
13809 various files, switching to them, and counting the words in the
13810 definitions within them.
13812 @item
13813 Fourth, write a function to convert the list of numbers that we
13814 created in step three to a form that will be suitable for printing as
13815 a graph.
13817 @item
13818 Fifth, write a function to print the results as a graph.
13819 @end itemize
13821 This is quite a project!  But if we take each step slowly, it will not
13822 be difficult.
13824 @node Words and Symbols, Syntax, Divide and Conquer, Words in a defun
13825 @section What to Count?
13826 @cindex Words and symbols in defun
13828 When we first start thinking about how to count the words in a
13829 function definition, the first question is (or ought to be) what are
13830 we going to count?  When we speak of `words' with respect to a Lisp
13831 function definition, we are actually speaking, in large part, of
13832 `symbols'.  For example, the following @code{multiply-by-seven}
13833 function contains the five symbols @code{defun},
13834 @code{multiply-by-seven}, @code{number}, @code{*}, and @code{7}.  In
13835 addition, in the documentation string, it contains the four words
13836 @samp{Multiply}, @samp{NUMBER}, @samp{by}, and @samp{seven}.  The
13837 symbol @samp{number} is repeated, so the definition contains a total
13838 of ten words and symbols.
13840 @smallexample
13841 @group
13842 (defun multiply-by-seven (number)
13843   "Multiply NUMBER by seven."
13844   (* 7 number))
13845 @end group
13846 @end smallexample
13848 @noindent
13849 However, if we mark the @code{multiply-by-seven} definition with
13850 @kbd{C-M-h} (@code{mark-defun}), and then call
13851 @code{count-words-region} on it, we will find that
13852 @code{count-words-region} claims the definition has eleven words, not
13853 ten!  Something is wrong!
13855 The problem is twofold: @code{count-words-region} does not count the
13856 @samp{*} as a word, and it counts the single symbol,
13857 @code{multiply-by-seven}, as containing three words.  The hyphens are
13858 treated as if they were interword spaces rather than intraword
13859 connectors: @samp{multiply-by-seven} is counted as if it were written
13860 @samp{multiply by seven}.
13862 The cause of this confusion is the regular expression search within
13863 the @code{count-words-region} definition that moves point forward word
13864 by word.  In the canonical version of @code{count-words-region}, the
13865 regexp is:
13867 @smallexample
13868 "\\w+\\W*"
13869 @end smallexample
13871 @noindent
13872 This regular expression is a pattern defining one or more word
13873 constituent characters possibly followed by one or more characters
13874 that are not word constituents.  What is meant by `word constituent
13875 characters' brings us to the issue of syntax, which is worth a section
13876 of its own.
13878 @node Syntax, count-words-in-defun, Words and Symbols, Words in a defun
13879 @section What Constitutes a Word or Symbol?
13880 @cindex Syntax categories and tables
13882 Emacs treats different characters as belonging to different
13883 @dfn{syntax categories}.  For example, the regular expression,
13884 @samp{\\w+}, is a pattern specifying one or more @emph{word
13885 constituent} characters.  Word constituent characters are members of
13886 one syntax category.  Other syntax categories include the class of
13887 punctuation characters, such as the period and the comma, and the
13888 class of whitespace characters, such as the blank space and the tab
13889 character.  (For more information, see @ref{Syntax, Syntax, The Syntax
13890 Table, emacs, The GNU Emacs Manual}, and @ref{Syntax Tables, , Syntax
13891 Tables, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
13893 Syntax tables specify which characters belong to which categories.
13894 Usually, a hyphen is not specified as a `word constituent character'.
13895 Instead, it is specified as being in the `class of characters that are
13896 part of symbol names but not words.'  This means that the
13897 @code{count-words-region} function treats it in the same way it treats
13898 an interword white space, which is why @code{count-words-region}
13899 counts @samp{multiply-by-seven} as three words.
13901 There are two ways to cause Emacs to count @samp{multiply-by-seven} as
13902 one symbol: modify the syntax table or modify the regular expression.
13904 We could redefine a hyphen as a word constituent character by
13905 modifying the syntax table that Emacs keeps for each mode.  This
13906 action would serve our purpose, except that a hyphen is merely the
13907 most common character within symbols that is not typically a word
13908 constituent character; there are others, too.
13910 Alternatively, we can redefine the regular expression used in the
13911 @code{count-words} definition so as to include symbols.  This
13912 procedure has the merit of clarity, but the task is a little tricky.
13914 @need 1200
13915 The first part is simple enough: the pattern must match ``at least one
13916 character that is a word or symbol constituent''.  Thus:
13918 @smallexample
13919 "\\(\\w\\|\\s_\\)+"
13920 @end smallexample
13922 @noindent
13923 The @samp{\\(} is the first part of the grouping construct that
13924 includes the @samp{\\w} and the @samp{\\s_} as alternatives, separated
13925 by the @samp{\\|}.  The @samp{\\w} matches any word-constituent
13926 character and the @samp{\\s_} matches any character that is part of a
13927 symbol name but not a word-constituent character.  The @samp{+}
13928 following the group indicates that the word or symbol constituent
13929 characters must be matched at least once.
13931 However, the second part of the regexp is more difficult to design.
13932 What we want is to follow the first part with ``optionally one or more
13933 characters that are not constituents of a word or symbol''.  At first,
13934 I thought I could define this with the following:
13936 @smallexample
13937 "\\(\\W\\|\\S_\\)*"
13938 @end smallexample
13940 @noindent
13941 The upper case @samp{W} and @samp{S} match characters that are
13942 @emph{not} word or symbol constituents.  Unfortunately, this
13943 expression matches any character that is either not a word constituent
13944 or not a symbol constituent.  This matches any character!
13946 I then noticed that every word or symbol in my test region was
13947 followed by white space (blank space, tab, or newline).  So I tried
13948 placing a pattern to match one or more blank spaces after the pattern
13949 for one or more word or symbol constituents.  This failed, too.  Words
13950 and symbols are often separated by whitespace, but in actual code
13951 parentheses may follow symbols and punctuation may follow words.  So
13952 finally, I designed a pattern in which the word or symbol constituents
13953 are followed optionally by characters that are not white space and
13954 then followed optionally by white space.
13956 @need 800
13957 Here is the full regular expression:
13959 @smallexample
13960 "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
13961 @end smallexample
13963 @node count-words-in-defun, Several defuns, Syntax, Words in a defun
13964 @section The @code{count-words-in-defun} Function
13965 @cindex Counting words in a @code{defun}
13967 We have seen that there are several ways to write a
13968 @code{count-word-region} function.  To write a
13969 @code{count-words-in-defun}, we need merely adapt one of these
13970 versions.
13972 The version that uses a @code{while} loop is easy to understand, so I
13973 am going to adapt that.  Because @code{count-words-in-defun} will be
13974 part of a more complex program, it need not be interactive and it need
13975 not display a message but just return the count.  These considerations
13976 simplify the definition a little.
13978 On the other hand, @code{count-words-in-defun} will be used within a
13979 buffer that contains function definitions.  Consequently, it is
13980 reasonable to ask that the function determine whether it is called
13981 when point is within a function definition, and if it is, to return
13982 the count for that definition.  This adds complexity to the
13983 definition, but saves us from needing to pass arguments to the
13984 function.
13986 @need 1250
13987 These considerations lead us to prepare the following template:
13989 @smallexample
13990 @group
13991 (defun count-words-in-defun ()
13992   "@var{documentation}@dots{}"
13993   (@var{set up}@dots{}
13994      (@var{while loop}@dots{})
13995    @var{return count})
13996 @end group
13997 @end smallexample
13999 @noindent
14000 As usual, our job is to fill in the slots.
14002 First, the set up.
14004 We are presuming that this function will be called within a buffer
14005 containing function definitions.  Point will either be within a
14006 function definition or not.  For @code{count-words-in-defun} to work,
14007 point must move to the beginning of the definition, a counter must
14008 start at zero, and the counting loop must stop when point reaches the
14009 end of the definition.
14011 The @code{beginning-of-defun} function searches backwards for an
14012 opening delimiter such as a @samp{(} at the beginning of a line, and
14013 moves point to that position, or else to the limit of the search.  In
14014 practice, this means that @code{beginning-of-defun} moves point to the
14015 beginning of an enclosing or preceding function definition, or else to
14016 the beginning of the buffer.  We can use @code{beginning-of-defun} to
14017 place point where we wish to start.
14019 The @code{while} loop requires a counter to keep track of the words or
14020 symbols being counted.  A @code{let} expression can be used to create
14021 a local variable for this purpose, and bind it to an initial value of zero.
14023 The @code{end-of-defun} function works like @code{beginning-of-defun}
14024 except that it moves point to the end of the definition.
14025 @code{end-of-defun} can be used as part of an expression that
14026 determines the position of the end of the definition.
14028 The set up for @code{count-words-in-defun} takes shape rapidly: first
14029 we move point to the beginning of the definition, then we create a
14030 local variable to hold the count, and finally, we record the position
14031 of the end of the definition so the @code{while} loop will know when to stop
14032 looping.
14034 @need 1250
14035 The code looks like this:
14037 @smallexample
14038 @group
14039 (beginning-of-defun)
14040 (let ((count 0)
14041       (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
14042 @end group
14043 @end smallexample
14045 @noindent
14046 The code is simple.  The only slight complication is likely to concern
14047 @code{end}: it is bound to the position of the end of the definition
14048 by a @code{save-excursion} expression that returns the value of point
14049 after @code{end-of-defun} temporarily moves it to the end of the
14050 definition.
14052 The second part of the @code{count-words-in-defun}, after the set up,
14053 is the @code{while} loop.
14055 The loop must contain an expression that jumps point forward word by
14056 word and symbol by symbol, and another expression that counts the
14057 jumps.  The true-or-false-test for the @code{while} loop should test
14058 true so long as point should jump forward, and false when point is at
14059 the end of the definition.  We have already redefined the regular
14060 expression for this (@pxref{Syntax}), so the loop is straightforward:
14062 @smallexample
14063 @group
14064 (while (and (< (point) end)
14065             (re-search-forward
14066              "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*" end t)
14067   (setq count (1+ count)))
14068 @end group
14069 @end smallexample
14071 The third part of the function definition returns the count of words
14072 and symbols.  This part is the last expression within the body of the
14073 @code{let} expression, and can be, very simply, the local variable
14074 @code{count}, which when evaluated returns the count.
14076 @need 1250
14077 Put together, the @code{count-words-in-defun} definition looks like this:
14079 @findex count-words-in-defun
14080 @smallexample
14081 @group
14082 (defun count-words-in-defun ()
14083   "Return the number of words and symbols in a defun."
14084   (beginning-of-defun)
14085   (let ((count 0)
14086         (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
14087 @end group
14088 @group
14089     (while
14090         (and (< (point) end)
14091              (re-search-forward
14092               "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
14093               end t))
14094       (setq count (1+ count)))
14095     count))
14096 @end group
14097 @end smallexample
14099 How to test this?  The function is not interactive, but it is easy to
14100 put a wrapper around the function to make it interactive; we can use
14101 almost the same code as for the recursive version of
14102 @code{count-words-region}:
14104 @smallexample
14105 @group
14106 ;;; @r{Interactive version.}
14107 (defun count-words-defun ()
14108   "Number of words and symbols in a function definition."
14109   (interactive)
14110   (message
14111    "Counting words and symbols in function definition ... ")
14112 @end group
14113 @group
14114   (let ((count (count-words-in-defun)))
14115     (cond
14116      ((zerop count)
14117       (message
14118        "The definition does NOT have any words or symbols."))
14119 @end group
14120 @group
14121      ((= 1 count)
14122       (message
14123        "The definition has 1 word or symbol."))
14124      (t
14125       (message
14126        "The definition has %d words or symbols." count)))))
14127 @end group
14128 @end smallexample
14130 @need 800
14131 @noindent
14132 Let's re-use @kbd{C-c =} as a convenient keybinding:
14134 @smallexample
14135 (global-set-key "\C-c=" 'count-words-defun)
14136 @end smallexample
14138 Now we can try out @code{count-words-defun}: install both
14139 @code{count-words-in-defun} and @code{count-words-defun}, and set the
14140 keybinding, and then place the cursor within the following definition:
14142 @smallexample
14143 @group
14144 (defun multiply-by-seven (number)
14145   "Multiply NUMBER by seven."
14146   (* 7 number))
14147      @result{} 10
14148 @end group
14149 @end smallexample
14151 @noindent
14152 Success!  The definition has 10 words and symbols.
14154 The next problem is to count the numbers of words and symbols in
14155 several definitions within a single file.
14157 @node Several defuns, Find a File, count-words-in-defun, Words in a defun
14158 @section Count Several @code{defuns} Within a File
14160 A file such as @file{simple.el} may have 80 or more function
14161 definitions within it.  Our long term goal is to collect statistics on
14162 many files, but as a first step, our immediate goal is to collect
14163 statistics on one file.
14165 The information will be a series of numbers, each number being the
14166 length of a function definition.  We can store the numbers in a list.
14168 We know that we will want to incorporate the information regarding one
14169 file with information about many other files; this means that the
14170 function for counting definition lengths within one file need only
14171 return the list of lengths.  It need not and should not display any
14172 messages.
14174 The word count commands contain one expression to jump point forward
14175 word by word and another expression to count the jumps.  The function
14176 to return the lengths of definitions can be designed to work the same
14177 way, with one expression to jump point forward definition by
14178 definition and another expression to construct the lengths' list.
14180 This statement of the problem makes it elementary to write the
14181 function definition.  Clearly, we will start the count at the
14182 beginning of the file, so the first command will be @code{(goto-char
14183 (point-min))}.  Next, we start the @code{while} loop; and the
14184 true-or-false test of the loop can be a regular expression search for
14185 the next function definition---so long as the search succeeds, point
14186 is moved forward and then the body of the loop is evaluated.  The body
14187 needs an expression that constructs the lengths' list.  @code{cons},
14188 the list construction command, can be used to create the list.  That
14189 is almost all there is to it.
14191 @need 800
14192 Here is what this fragment of code looks like:
14194 @smallexample
14195 @group
14196 (goto-char (point-min))
14197 (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
14198   (setq lengths-list
14199         (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
14200 @end group
14201 @end smallexample
14203 What we have left out is the mechanism for finding the file that
14204 contains the function definitions.
14206 In previous examples, we either used this, the Info file, or we
14207 switched back and forth to some other buffer, such as the
14208 @file{*scratch*} buffer.
14210 Finding a file is a new process that we have not yet discussed.
14212 @node Find a File, lengths-list-file, Several defuns, Words in a defun
14213 @comment  node-name,  next,  previous,  up
14214 @section Find a File
14215 @cindex Find a File
14217 To find a file in Emacs, you use the @kbd{C-x C-f} (@code{find-file})
14218 command.  This command is almost, but not quite right for the lengths
14219 problem.
14221 @need 1200
14222 Let's look at the source for @code{find-file} (you can use the
14223 @code{find-tag} command or @kbd{C-h f} (@code{describe-function}) to
14224 find the source of a function):
14226 @smallexample
14227 @group
14228 (defun find-file (filename)
14229   "Edit file FILENAME.
14230 Switch to a buffer visiting file FILENAME,
14231 creating one if none already exists."
14232   (interactive "FFind file: ")
14233   (switch-to-buffer (find-file-noselect filename)))
14234 @end group
14235 @end smallexample
14237 The definition possesses short but complete documentation and an
14238 interactive specification that prompts you for a file name when you
14239 use the command interactively.  The body of the definition contains
14240 two functions, @code{find-file-noselect} and @code{switch-to-buffer}.
14242 According to its documentation as shown by @kbd{C-h f} (the
14243 @code{describe-function} command), the @code{find-file-noselect}
14244 function reads the named file into a buffer and returns the buffer.
14245 However, the buffer is not selected.  Emacs does not switch its
14246 attention (or yours if you are using @code{find-file-noselect}) to the
14247 named buffer.  That is what @code{switch-to-buffer} does: it switches
14248 the buffer to which Emacs attention is directed; and it switches the
14249 buffer displayed in the window to the new buffer.  We have discussed
14250 buffer switching elsewhere.  (@xref{Switching Buffers}.)
14252 In this histogram project, we do not need to display each file on the
14253 screen as the program determines the length of each definition within
14254 it.  Instead of employing @code{switch-to-buffer}, we can work with
14255 @code{set-buffer}, which redirects the attention of the computer
14256 program to a different buffer but does not redisplay it on the screen.
14257 So instead of calling on @code{find-file} to do the job, we must write
14258 our own expression.
14260 The task is easy: use  @code{find-file-noselect} and @code{set-buffer}.
14262 @node lengths-list-file, Several files, Find a File, Words in a defun
14263 @section @code{lengths-list-file} in Detail
14265 The core of the @code{lengths-list-file} function is a @code{while}
14266 loop containing a function to move point forward `defun by defun' and
14267 a function to count the number of words and symbols in each defun.
14268 This core must be surrounded by functions that do various other tasks,
14269 including finding the file, and ensuring that point starts out at the
14270 beginning of the file.  The function definition looks like this:
14271 @findex lengths-list-file
14273 @smallexample
14274 @group
14275 (defun lengths-list-file (filename)
14276   "Return list of definitions' lengths within FILE.
14277 The returned list is a list of numbers.
14278 Each number is the number of words or
14279 symbols in one function definition."
14280 @end group
14281 @group
14282   (message "Working on `%s' ... " filename)
14283   (save-excursion
14284     (let ((buffer (find-file-noselect filename))
14285           (lengths-list))
14286       (set-buffer buffer)
14287       (setq buffer-read-only t)
14288       (widen)
14289       (goto-char (point-min))
14290       (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
14291         (setq lengths-list
14292               (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
14293       (kill-buffer buffer)
14294       lengths-list)))
14295 @end group
14296 @end smallexample
14298 @noindent
14299 The function is passed one argument, the name of the file on which it
14300 will work.  It has four lines of documentation, but no interactive
14301 specification.  Since people worry that a computer is broken if they
14302 don't see anything going on, the first line of the body is a
14303 message.
14305 The next line contains a @code{save-excursion} that returns Emacs'
14306 attention to the current buffer when the function completes.  This is
14307 useful in case you embed this function in another function that
14308 presumes point is restored to the original buffer.
14310 In the varlist of the @code{let} expression, Emacs finds the file and
14311 binds the local variable @code{buffer} to the buffer containing the
14312 file.  At the same time, Emacs creates @code{lengths-list} as a local
14313 variable.
14315 Next, Emacs switches its attention to the buffer.
14317 In the following line, Emacs makes the buffer read-only.  Ideally,
14318 this line is not necessary.  None of the functions for counting words
14319 and symbols in a function definition should change the buffer.
14320 Besides, the buffer is not going to be saved, even if it were changed.
14321 This line is entirely the consequence of great, perhaps excessive,
14322 caution.  The reason for the caution is that this function and those
14323 it calls work on the sources for Emacs and it is very inconvenient if
14324 they are inadvertently modified.  It goes without saying that I did
14325 not realize a need for this line until an experiment went awry and
14326 started to modify my Emacs source files @dots{}
14328 Next comes a call to widen the buffer if it is narrowed.  This
14329 function is usually not needed---Emacs creates a fresh buffer if none
14330 already exists; but if a buffer visiting the file already exists Emacs
14331 returns that one.  In this case, the buffer may be narrowed and must
14332 be widened.  If we wanted to be fully `user-friendly', we would
14333 arrange to save the restriction and the location of point, but we
14334 won't.
14336 The @code{(goto-char (point-min))} expression moves point to the
14337 beginning of the buffer.
14339 Then comes a @code{while} loop in which the `work' of the function is
14340 carried out.  In the loop, Emacs determines the length of each
14341 definition and constructs a lengths' list containing the information.
14343 Emacs kills the buffer after working through it.  This is to save
14344 space inside of Emacs.  My version of Emacs 19 contained over 300
14345 source files of interest; Emacs 21 contains over 800 source files.
14346 Another function will apply @code{lengths-list-file} to each of the
14347 files.
14349 Finally, the last expression within the @code{let} expression is the
14350 @code{lengths-list} variable; its value is returned as the value of
14351 the whole function.
14353 You can try this function by installing it in the usual fashion.  Then
14354 place your cursor after the following expression and type @kbd{C-x
14355 C-e} (@code{eval-last-sexp}).
14357 @c !!! 21.0.100 lisp sources location here
14358 @smallexample
14359 (lengths-list-file
14360  "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/emacs-lisp/debug.el")
14361 @end smallexample
14363 @c was: (lengths-list-file "../lisp/debug.el")
14364 @c !!!  as of 21, Info file is in
14365 @c /usr/share/info/emacs-lisp-intro.info.gz
14366 @c but debug.el is in  /usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/emacs-lisp/debug.el
14368 @noindent
14369 (You may need to change the pathname of the file; the one here worked
14370 with GNU Emacs version 21.0.100.  To change the expression, copy it to
14371 the @file{*scratch*} buffer and edit it.
14373 @need 1200
14374 @noindent
14375 (Also, to see the full length of the list, rather than a truncated
14376 version, you may have to evaluate the following:
14378 @smallexample
14379 (custom-set-variables '(eval-expression-print-length nil))
14380 @end smallexample
14382 @noindent
14383 (@xref{defcustom, , Setting Variables with @code{defcustom}}.
14384 Then evaluate the @code{lengths-list-file} expression.)
14386 @need 1200
14387 The lengths' list for @file{debug.el} takes less than a second to
14388 produce and looks like this:
14390 @smallexample
14391 (77 95 85 87 131 89 50 25 44 44 68 35 64 45 17 34 167 457)
14392 @end smallexample
14394 @need 1500
14395 (Using my old machine, the version 19 lengths' list for @file{debug.el}
14396 took seven seconds to produce and looked like this:
14398 @smallexample
14399 (75 41 80 62 20 45 44 68 45 12 34 235)
14400 @end smallexample
14402 (The newer version of  @file{debug.el} contains more defuns than the
14403 earlier one; and my new machine is much faster than the old one.)
14405 Note that the length of the last definition in the file is first in
14406 the list.
14408 @node Several files, Several files recursively, lengths-list-file, Words in a defun
14409 @section Count Words in @code{defuns} in Different Files
14411 In the previous section, we created a function that returns a list of
14412 the lengths of each definition in a file.  Now, we want to define a
14413 function to return a master list of the lengths of the definitions in
14414 a list of files.
14416 Working on each of a list of files is a repetitious act, so we can use
14417 either a @code{while} loop or recursion.
14419 @menu
14420 * lengths-list-many-files::     Return a list of the lengths of defuns.
14421 * append::                      Attach one list to another.
14422 @end menu
14424 @node lengths-list-many-files, append, Several files, Several files
14425 @ifnottex
14426 @unnumberedsubsec Determine the lengths of @code{defuns}
14427 @end ifnottex
14429 The design using a @code{while} loop is routine.  The argument passed
14430 the function is a list of files.  As we saw earlier (@pxref{Loop
14431 Example}), you can write a @code{while} loop so that the body of the
14432 loop is evaluated if such a list contains elements, but to exit the
14433 loop if the list is empty.  For this design to work, the body of the
14434 loop must contain an expression that shortens the list each time the
14435 body is evaluated, so that eventually the list is empty.  The usual
14436 technique is to set the value of the list to the value of the @sc{cdr}
14437 of the list each time the body is evaluated.
14439 @need 800
14440 The template looks like this:
14442 @smallexample
14443 @group
14444 (while @var{test-whether-list-is-empty}
14445   @var{body}@dots{}
14446   @var{set-list-to-cdr-of-list})
14447 @end group
14448 @end smallexample
14450 Also, we remember that a @code{while} loop returns @code{nil} (the
14451 result of evaluating the true-or-false-test), not the result of any
14452 evaluation within its body.  (The evaluations within the body of the
14453 loop are done for their side effects.)  However, the expression that
14454 sets the lengths' list is part of the body---and that is the value
14455 that we want returned by the function as a whole.  To do this, we
14456 enclose the @code{while} loop within a @code{let} expression, and
14457 arrange that the last element of the @code{let} expression contains
14458 the value of the lengths' list.  (@xref{Incrementing Example, , Loop
14459 Example with an Incrementing Counter}.)
14461 @findex lengths-list-many-files
14462 @need 1250
14463 These considerations lead us directly to the function itself:
14465 @smallexample
14466 @group
14467 ;;; @r{Use @code{while} loop.}
14468 (defun lengths-list-many-files (list-of-files)
14469   "Return list of lengths of defuns in LIST-OF-FILES."
14470 @end group
14471 @group
14472   (let (lengths-list)
14474 ;;; @r{true-or-false-test}
14475     (while list-of-files
14476       (setq lengths-list
14477             (append
14478              lengths-list
14480 ;;; @r{Generate a lengths' list.}
14481              (lengths-list-file
14482               (expand-file-name (car list-of-files)))))
14483 @end group
14485 @group
14486 ;;; @r{Make files' list shorter.}
14487       (setq list-of-files (cdr list-of-files)))
14489 ;;; @r{Return final value of lengths' list.}
14490     lengths-list))
14491 @end group
14492 @end smallexample
14494 @code{expand-file-name} is a built-in function that converts a file
14495 name to the absolute, long, path name form of the directory in which
14496 the function is called.
14498 @c !!! 21.0.100 lisp sources location here
14499 @need 1500
14500 Thus, if @code{expand-file-name} is called on @code{debug.el} when
14501 Emacs is visiting the
14502 @file{/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/emacs-lisp/} directory,
14504 @smallexample
14505 debug.el
14506 @end smallexample
14508 @need 800
14509 @noindent
14510 becomes
14512 @c !!! 21.0.100 lisp sources location here
14513 @smallexample
14514 /usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/emacs-lisp/debug.el
14515 @end smallexample
14517 The only other new element of this function definition is the as yet
14518 unstudied function @code{append}, which merits a short section for
14519 itself.
14521 @node append,  , lengths-list-many-files, Several files
14522 @subsection The @code{append} Function
14524 @need 800
14525 The @code{append} function attaches one list to another.  Thus,
14527 @smallexample
14528 (append '(1 2 3 4) '(5 6 7 8))
14529 @end smallexample
14531 @need 800
14532 @noindent
14533 produces the list
14535 @smallexample
14536 (1 2 3 4 5 6 7 8)
14537 @end smallexample
14539 This is exactly how we want to attach two lengths' lists produced by
14540 @code{lengths-list-file} to each other.  The results contrast with
14541 @code{cons},
14543 @smallexample
14544 (cons '(1 2 3 4) '(5 6 7 8))
14545 @end smallexample
14547 @need 1250
14548 @noindent
14549 which constructs a new list in which the first argument to @code{cons}
14550 becomes the first element of the new list:
14552 @smallexample
14553 ((1 2 3 4) 5 6 7 8)
14554 @end smallexample
14556 @node Several files recursively, Prepare the data, Several files, Words in a defun
14557 @section Recursively Count Words in Different Files
14559 Besides a @code{while} loop, you can work on each of a list of files
14560 with recursion.  A recursive version of @code{lengths-list-many-files}
14561 is short and simple.
14563 The recursive function has the usual parts: the `do-again-test', the
14564 `next-step-expression', and the recursive call.  The `do-again-test'
14565 determines whether the function should call itself again, which it
14566 will do if the @code{list-of-files} contains any remaining elements;
14567 the `next-step-expression' resets the @code{list-of-files} to the
14568 @sc{cdr} of itself, so eventually the list will be empty; and the
14569 recursive call calls itself on the shorter list.  The complete
14570 function is shorter than this description!
14571 @findex recursive-lengths-list-many-files
14573 @smallexample
14574 @group
14575 (defun recursive-lengths-list-many-files (list-of-files)
14576   "Return list of lengths of each defun in LIST-OF-FILES."
14577   (if list-of-files                     ; @r{do-again-test}
14578       (append
14579        (lengths-list-file
14580         (expand-file-name (car list-of-files)))
14581        (recursive-lengths-list-many-files
14582         (cdr list-of-files)))))
14583 @end group
14584 @end smallexample
14586 @noindent
14587 In a sentence, the function returns the lengths' list for the first of
14588 the @code{list-of-files} appended to the result of calling itself on
14589 the rest of the @code{list-of-files}.
14591 Here is a test of @code{recursive-lengths-list-many-files}, along with
14592 the results of running @code{lengths-list-file} on each of the files
14593 individually.
14595 Install @code{recursive-lengths-list-many-files} and
14596 @code{lengths-list-file}, if necessary, and then evaluate the
14597 following expressions.  You may need to change the files' pathnames;
14598 those here work when this Info file and the Emacs sources are located
14599 in their customary places.  To change the expressions, copy them to
14600 the @file{*scratch*} buffer, edit them, and then evaluate them.
14602 The results are shown after the @samp{@result{}}.  (These results are
14603 for files from Emacs Version 21.0.100; files from other versions of
14604 Emacs may produce different results.)
14606 @c !!! 21.0.100 lisp sources location here
14607 @smallexample
14608 @group
14609 (cd "/usr/local/share/emacs/21.0.100/")
14611 (lengths-list-file "./lisp/macros.el")
14612      @result{} (273 263 456 90)
14613 @end group
14615 @group
14616 (lengths-list-file "./lisp/mail/mailalias.el")
14617      @result{} (38 32 26 77 174 180 321 198 324)
14618 @end group
14620 @group
14621 (lengths-list-file "./lisp/makesum.el")
14622      @result{} (85 181)
14623 @end group
14625 @group
14626 (recursive-lengths-list-many-files
14627  '("./lisp/macros.el"
14628    "./lisp/mail/mailalias.el"
14629    "./lisp/makesum.el"))
14630        @result{} (273 263 456 90 38 32 26 77 174 180 321 198 324 85 181)
14631 @end group
14632 @end smallexample
14634 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function produces the
14635 output we want.
14637 The next step is to prepare the data in the list for display in a graph.
14639 @node Prepare the data,  , Several files recursively, Words in a defun
14640 @section Prepare the Data for Display in a Graph
14642 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function returns a list
14643 of numbers.  Each number records the length of a function definition.
14644 What we need to do now is transform this data into a list of numbers
14645 suitable for generating a graph.  The new list will tell how many
14646 functions definitions contain less than 10 words and
14647 symbols, how many contain between 10 and 19 words and symbols, how
14648 many contain between 20 and 29 words and symbols, and so on.
14650 In brief, we need to go through the lengths' list produced by the
14651 @code{recursive-lengths-list-many-files} function and count the number
14652 of defuns within each range of lengths, and produce a list of those
14653 numbers.
14655 Based on what we have done before, we can readily foresee that it
14656 should not be too hard to write a function that `@sc{cdr}s' down the
14657 lengths' list, looks at each element, determines which length range it
14658 is in, and increments a counter for that range.
14660 However, before beginning to write such a function, we should consider
14661 the advantages of sorting the lengths' list first, so the numbers are
14662 ordered from smallest to largest.  First, sorting will make it easier
14663 to count the numbers in each range, since two adjacent numbers will
14664 either be in the same length range or in adjacent ranges.  Second, by
14665 inspecting a sorted list, we can discover the highest and lowest
14666 number, and thereby determine the largest and smallest length range
14667 that we will need.
14669 @menu
14670 * Sorting::                     Sorting lists.
14671 * Files List::                  Making a list of files.
14672 * Counting function definitions::
14673 @end menu
14675 @node Sorting, Files List, Prepare the data, Prepare the data
14676 @subsection Sorting Lists
14677 @findex sort
14679 Emacs contains a function to sort lists, called (as you might guess)
14680 @code{sort}.  The @code{sort} function takes two arguments, the list
14681 to be sorted, and a predicate that determines whether the first of
14682 two list elements is ``less'' than the second.
14684 As we saw earlier (@pxref{Wrong Type of Argument, , Using the Wrong
14685 Type Object as an Argument}), a predicate is a function that
14686 determines whether some property is true or false.  The @code{sort}
14687 function will reorder a list according to whatever property the
14688 predicate uses; this means that @code{sort} can be used to sort
14689 non-numeric lists by non-numeric criteria---it can, for example,
14690 alphabetize a list.
14692 @need 1250
14693 The @code{<} function is used when sorting a numeric list.  For example,
14695 @smallexample
14696 (sort '(4 8 21 17 33 7 21 7) '<)
14697 @end smallexample
14699 @need 800
14700 @noindent
14701 produces this:
14703 @smallexample
14704 (4 7 7 8 17 21 21 33)
14705 @end smallexample
14707 @noindent
14708 (Note that in this example, both the arguments are quoted so that the
14709 symbols are not evaluated before being passed to @code{sort} as
14710 arguments.)
14712 Sorting the list returned by the
14713 @code{recursive-lengths-list-many-files} function is straightforward;
14714 it uses the @code{<} function:
14716 @smallexample
14717 @group
14718 (sort
14719  (recursive-lengths-list-many-files
14720   '("../lisp/macros.el"
14721     "../lisp/mailalias.el"
14722     "../lisp/makesum.el"))
14723  '<
14724 @end group
14725 @end smallexample
14727 @need 800
14728 @noindent
14729 which produces:
14731 @smallexample
14732 (85 86 116 122 154 176 179 265)
14733 @end smallexample
14735 @noindent
14736 (Note that in this example, the first argument to @code{sort} is not
14737 quoted, since the expression must be evaluated so as to produce the
14738 list that is passed to @code{sort}.)
14740 @node Files List, Counting function definitions, Sorting, Prepare the data
14741 @subsection Making a List of Files
14743 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function requires a list
14744 of files as its argument.  For our test examples, we constructed such
14745 a list by hand; but the Emacs Lisp source directory is too large for
14746 us to do for that.  Instead, we will write a function to do the job
14747 for us.  In this function, we will use both a @code{while} loop and a
14748 recursive call.
14750 @findex directory-files
14751 We did not have to write a function like this for older versions of
14752 GNU Emacs, since they placed all the @samp{.el} files in one
14753 directory.  Instead, we were able to use the @code{directory-files}
14754 function, which lists the names of files that match a specified
14755 pattern within a single directory.
14757 However, recent versions of Emacs place Emacs Lisp files in
14758 sub-directories of the top level @file{lisp} directory.  This
14759 re-arrangement eases navigation.  For example, all the mail related
14760 files are in a @file{lisp} sub-directory called @file{mail}.  But at
14761 the same time, this arrangement forces us to create a file listing
14762 function that descends into the sub-directories.
14764 @findex files-in-below-directory
14765 We can create this function, called @code{files-in-below-directory},
14766 using familiar functions such as @code{car}, @code{nthcdr}, and
14767 @code{substring} in conjunction with an existing function called
14768 @code{directory-files-and-attributes}.  This latter function not only
14769 lists all the filenames in a directory, including the names
14770 of sub-directories, but also their attributes.
14772 To restate our goal: to create a function that will enable us
14773 to feed filenames to @code{recursive-lengths-list-many-files}
14774 as a list that looks like this (but with more elements):
14776 @smallexample
14777 @group
14778 ("../lisp/macros.el"
14779  "../lisp/mail/rmail.el"
14780  "../lisp/makesum.el")
14781 @end group
14782 @end smallexample
14784 The @code{directory-files-and-attributes} function returns a list of
14785 lists.  Each of the lists within the main list consists of 13
14786 elements.  The first element is a string that contains the name of the
14787 file -- which, in GNU/Linux, may be a `directory file', that is to
14788 say, a file with the special attributes of a directory.  The second
14789 element of the list is @code{t} for a directory, a string
14790 for symbolic link (the string is the name linked to), or @code{nil}.
14792 For example, the first @samp{.el} file in the @file{lisp/} directory
14793 is @file{abbrev.el}.  Its name is
14794 @file{/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/abbrev.el} and it is not a
14795 directory or a symbolic link.
14797 @need 1000
14798 This is how @code{directory-files-and-attributes} lists that file and
14799 its attributes:
14801 @smallexample
14802 @group
14803 ("/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/abbrev.el"
14806 1000
14808 @end group
14809 @group
14810 (15019 32380)
14811 (14883 48041)
14812 (15214 49336)
14813 11583
14814 "-rw-rw-r--"
14815 @end group
14816 @group
14818 341385
14819 776)
14820 @end group
14821 @end smallexample
14823 @need 1200
14824 On the other hand, @file{mail/} is a directory within the @file{lisp/}
14825 directory.  The beginning of its listing looks like this:
14827 @smallexample
14828 @group
14829 ("/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/mail"
14831 @dots{}
14833 @end group
14834 @end smallexample
14836 (Look at the documentation of @code{file-attributes} to learn about
14837 the different attributes.  Bear in mind that the
14838 @code{file-attributes} function does not list the filename, so its
14839 first element is @code{directory-files-and-attributes}'s second
14840 element.)
14842 We will want our new function, @code{files-in-below-directory}, to
14843 list the @samp{.el} files in the directory it is told to check, and in
14844 any directories below that directory.
14846 This gives us a hint on how to construct
14847 @code{files-in-below-directory}:  within a directory, the function
14848 should add @samp{.el} filenames to a list; and if, within a directory,
14849 the function comes upon a sub-directory, it should go into that
14850 sub-directory and repeat its actions.
14852 However, we should note that every directory contains a name that
14853 refers to itself, called @file{.}, (``dot'') and a name that refers to
14854 its parent directory, called @file{..} (``double dot'').  (In
14855 @file{/}, the root directory, @file{..} refers to itself, since
14856 @file{/} has no parent.)  Clearly, we do not want our
14857 @code{files-in-below-directory} function to enter those directories,
14858 since they always lead us, directly or indirectly, to the current
14859 directory.
14861 Consequently, our @code{files-in-below-directory} function must do
14862 several tasks:
14864 @itemize @bullet
14865 @item
14866 Check to see whether it is looking at a filename that ends in
14867 @samp{.el}; and if so, add its name to a list.
14869 @item
14870 Check to see whether it is looking at a filename that is the name of a
14871 directory; and if so,
14873 @itemize @minus
14874 @item
14875 Check to see whether it is looking at @file{.}  or @file{..}; and if
14876 so skip it.
14878 @item
14879 Or else, go into that directory and repeat the process.
14880 @end itemize
14881 @end itemize
14883 Let's write a function definition to do these tasks.  We will use a
14884 @code{while} loop to move from one filename to another within a
14885 directory, checking what needs to be done; and we will use a recursive
14886 call to repeat the actions on each sub-directory.  The recursive
14887 pattern is `accumulate'
14888 (@pxref{Accumulate, , Recursive Pattern: @emph{accumulate}}),
14889 using @code{append} as the combiner.
14891 @ignore
14892 (directory-files "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/" t "\\.el$")
14893 (shell-command "find /usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/ -name '*.el'")
14894 @end ignore
14896 @c  /usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/
14898 @need 800
14899 Here is the function:
14901 @smallexample
14902 @group
14903 (defun files-in-below-directory (directory)
14904   "List the .el files in DIRECTORY and in its sub-directories."
14905   ;; Although the function will be used non-interactively,
14906   ;; it will be easier to test if we make it interactive.
14907   ;; The directory will have a name such as
14908   ;;  "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/"
14909   (interactive "DDirectory name: ")
14910 @end group
14911 @group
14912   (let (el-files-list
14913         (current-directory-list
14914          (directory-files-and-attributes directory t)))
14915     ;; while we are in the current directory
14916     (while current-directory-list
14917 @end group
14918 @group
14919       (cond
14920        ;; check to see whether filename ends in `.el'
14921        ;; and if so, append its name to a list.
14922        ((equal ".el" (substring (car (car current-directory-list)) -3))
14923         (setq el-files-list
14924               (cons (car (car current-directory-list)) el-files-list)))
14925 @end group
14926 @group
14927        ;; check whether filename is that of a directory
14928        ((eq t (car (cdr (car current-directory-list))))
14929         ;; decide whether to skip or recurse
14930         (if
14931             (equal (or "." "..")
14932                    (substring (car (car current-directory-list)) -1))
14933             ;; then do nothing if filename is that of
14934             ;;   current directory or parent
14935             ()
14936 @end group
14937 @group
14938           ;; else descend into the directory and repeat the process
14939           (setq el-files-list
14940                 (append
14941                  (files-in-below-directory
14942                   (car (car current-directory-list)))
14943                  el-files-list)))))
14944       ;; move to the next filename in the list; this also
14945       ;; shortens the list so the while loop eventually comes to an end
14946       (setq current-directory-list (cdr current-directory-list)))
14947     ;; return the filenames
14948     el-files-list))
14949 @end group
14950 @end smallexample
14952 @c (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/")
14954 The @code{files-in-below-directory} @code{directory-files} function
14955 takes one argument, the name of a directory.
14957 @need 1250
14958 Thus, on my system,
14960 @c !!! 21.0.100 lisp sources location here
14961 @smallexample
14962 @group
14963 (length
14964  (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/"))
14965 @end group
14966 @end smallexample
14968 @noindent
14969 tells me that my version 21.0.100 Lisp sources directory contains 754
14970 @samp{.el} files.
14972 @code{files-in-below-directory} returns a list in reverse alphabetical
14973 order.  An expression to sort the list in alphabetical order looks
14974 like this:
14976 @smallexample
14977 @group
14978 (sort
14979  (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/")
14980  'string-lessp)
14981 @end group
14982 @end smallexample
14984 @ignore
14985 (defun test ()
14986   "Test how long it takes to find lengths of all elisp defuns."
14987   (insert "\n" (current-time-string) "\n")
14988   (sit-for 0)
14989   (sort
14990    (recursive-lengths-list-many-files
14991     '("../lisp/macros.el"
14992       "../lisp/mailalias.el"
14993       "../lisp/makesum.el"))
14994    '<)
14995   (insert (format "%s" (current-time-string))))
14997 @end ignore
14999 @node Counting function definitions,  , Files List, Prepare the data
15000 @subsection Counting function definitions
15002 Our immediate goal is to generate a list that tells us how many
15003 function definitions contain fewer than 10 words and symbols, how many
15004 contain between 10 and 19 words and symbols, how many contain between
15005 20 and 29 words and symbols, and so on.
15007 With a sorted list of numbers, this is easy: count how many elements
15008 of the list are smaller than 10, then, after moving past the numbers
15009 just counted, count how many are smaller than 20, then, after moving
15010 past the numbers just counted, count how many are smaller than 30, and
15011 so on.  Each of the numbers, 10, 20, 30, 40, and the like, is one
15012 larger than the top of that range.  We can call the list of such
15013 numbers the @code{top-of-ranges} list.
15015 @need 1200
15016 If we wished, we could generate this list automatically, but it is
15017 simpler to write a list manually.  Here it is:
15018 @vindex top-of-ranges
15020 @smallexample
15021 @group
15022 (defvar top-of-ranges
15023  '(10  20  30  40  50
15024    60  70  80  90 100
15025   110 120 130 140 150
15026   160 170 180 190 200
15027   210 220 230 240 250
15028   260 270 280 290 300)
15029  "List specifying ranges for `defuns-per-range'.")
15030 @end group
15031 @end smallexample
15033 To change the ranges, we edit this list.
15035 Next, we need to write the function that creates the list of the
15036 number of definitions within each range.  Clearly, this function must
15037 take the @code{sorted-lengths} and the @code{top-of-ranges} lists
15038 as arguments.
15040 The @code{defuns-per-range} function must do two things again and
15041 again: it must count the number of definitions within a range
15042 specified by the current top-of-range value; and it must shift to the
15043 next higher value in the @code{top-of-ranges} list after counting the
15044 number of definitions in the current range.  Since each of these
15045 actions is repetitive, we can use @code{while} loops for the job.
15046 One loop counts the number of definitions in the range defined by the
15047 current top-of-range value, and the other loop selects each of the
15048 top-of-range values in turn.
15050 Several entries of the @code{sorted-lengths} list are counted for each
15051 range; this means that the loop for the @code{sorted-lengths} list
15052 will be inside the loop for the @code{top-of-ranges} list, like a
15053 small gear inside a big gear.
15055 The inner loop counts the number of definitions within the range.  It
15056 is a simple counting loop of the type we have seen before.
15057 (@xref{Incrementing Loop, , A loop with an incrementing counter}.)
15058 The true-or-false test of the loop tests whether the value from the
15059 @code{sorted-lengths} list is smaller than the current value of the
15060 top of the range.  If it is, the function increments the counter and
15061 tests the next value from the @code{sorted-lengths} list.
15063 @need 1250
15064 The inner loop looks like this:
15066 @smallexample
15067 @group
15068 (while @var{length-element-smaller-than-top-of-range}
15069   (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15070   (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15071 @end group
15072 @end smallexample
15074 The outer loop must start with the lowest value of the
15075 @code{top-of-ranges} list, and then be set to each of the succeeding
15076 higher values in turn.  This can be done with a loop like this:
15078 @smallexample
15079 @group
15080 (while top-of-ranges
15081   @var{body-of-loop}@dots{}
15082   (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges)))
15083 @end group
15084 @end smallexample
15086 @need 1200
15087 Put together, the two loops look like this:
15089 @smallexample
15090 @group
15091 (while top-of-ranges
15093   ;; @r{Count the number of elements within the current range.}
15094   (while @var{length-element-smaller-than-top-of-range}
15095     (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15096     (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15098   ;; @r{Move to next range.}
15099   (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges)))
15100 @end group
15101 @end smallexample
15103 In addition, in each circuit of the outer loop, Emacs should record
15104 the number of definitions within that range (the value of
15105 @code{number-within-range}) in a list.  We can use @code{cons} for
15106 this purpose.  (@xref{cons, , @code{cons}}.)
15108 The @code{cons} function works fine, except that the list it
15109 constructs will contain the number of definitions for the highest
15110 range at its beginning and the number of definitions for the lowest
15111 range at its end.  This is because @code{cons} attaches new elements
15112 of the list to the beginning of the list, and since the two loops are
15113 working their way through the lengths' list from the lower end first,
15114 the @code{defuns-per-range-list} will end up largest number first.
15115 But we will want to print our graph with smallest values first and the
15116 larger later.  The solution is to reverse the order of the
15117 @code{defuns-per-range-list}.  We can do this using the
15118 @code{nreverse} function, which reverses the order of a list.
15119 @findex nreverse
15121 @need 800
15122 For example,
15124 @smallexample
15125 (nreverse '(1 2 3 4))
15126 @end smallexample
15128 @need 800
15129 @noindent
15130 produces:
15132 @smallexample
15133 (4 3 2 1)
15134 @end smallexample
15136 Note that the @code{nreverse} function is ``destructive''---that is,
15137 it changes the list to which it is applied; this contrasts with the
15138 @code{car} and @code{cdr} functions, which are non-destructive.  In
15139 this case, we do not want the original @code{defuns-per-range-list},
15140 so it does not matter that it is destroyed.  (The @code{reverse}
15141 function provides a reversed copy of a list, leaving the original list
15142 as is.)
15143 @findex reverse
15145 @need 1250
15146 Put all together, the @code{defuns-per-range} looks like this:
15148 @smallexample
15149 @group
15150 (defun defuns-per-range (sorted-lengths top-of-ranges)
15151   "SORTED-LENGTHS defuns in each TOP-OF-RANGES range."
15152   (let ((top-of-range (car top-of-ranges))
15153         (number-within-range 0)
15154         defuns-per-range-list)
15155 @end group
15157 @group
15158     ;; @r{Outer loop.}
15159     (while top-of-ranges
15160 @end group
15162 @group
15163       ;; @r{Inner loop.}
15164       (while (and
15165               ;; @r{Need number for numeric test.}
15166               (car sorted-lengths)
15167               (< (car sorted-lengths) top-of-range))
15168 @end group
15170 @group
15171         ;; @r{Count number of definitions within current range.}
15172         (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15173         (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15175       ;; @r{Exit inner loop but remain within outer loop.}
15176 @end group
15178 @group
15179       (setq defuns-per-range-list
15180             (cons number-within-range defuns-per-range-list))
15181       (setq number-within-range 0)      ; @r{Reset count to zero.}
15182 @end group
15184 @group
15185       ;; @r{Move to next range.}
15186       (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges))
15187       ;; @r{Specify next top of range value.}
15188       (setq top-of-range (car top-of-ranges)))
15189 @end group
15191 @group
15192     ;; @r{Exit outer loop and count the number of defuns larger than}
15193     ;; @r{  the largest top-of-range value.}
15194     (setq defuns-per-range-list
15195           (cons
15196            (length sorted-lengths)
15197            defuns-per-range-list))
15198 @end group
15200 @group
15201     ;; @r{Return a list of the number of definitions within each range,}
15202     ;; @r{  smallest to largest.}
15203     (nreverse defuns-per-range-list)))
15204 @end group
15205 @end smallexample
15207 @need 1200
15208 @noindent
15209 The function is straightforward except for one subtle feature.  The
15210 true-or-false test of the inner loop looks like this:
15212 @smallexample
15213 @group
15214 (and (car sorted-lengths)
15215      (< (car sorted-lengths) top-of-range))
15216 @end group
15217 @end smallexample
15219 @need 800
15220 @noindent
15221 instead of like this:
15223 @smallexample
15224 (< (car sorted-lengths) top-of-range)
15225 @end smallexample
15227 The purpose of the test is to determine whether the first item in the
15228 @code{sorted-lengths} list is less than the value of the top of the
15229 range.
15231 The simple version of the test works fine unless the
15232 @code{sorted-lengths} list has a @code{nil} value.  In that case, the
15233 @code{(car sorted-lengths)} expression function returns
15234 @code{nil}.  The @code{<} function cannot compare a number to
15235 @code{nil}, which is an empty list, so Emacs signals an error and
15236 stops the function from attempting to continue to execute.
15238 The @code{sorted-lengths} list always becomes @code{nil} when the
15239 counter reaches the end of the list.  This means that any attempt to
15240 use the @code{defuns-per-range} function with the simple version of
15241 the test will fail.
15243 We solve the problem by using the @code{(car sorted-lengths)}
15244 expression in conjunction with the @code{and} expression.  The
15245 @code{(car sorted-lengths)} expression returns a non-@code{nil}
15246 value so long as the list has at least one number within it, but
15247 returns @code{nil} if the list is empty.  The @code{and} expression
15248 first evaluates the @code{(car sorted-lengths)} expression, and
15249 if it is @code{nil}, returns false @emph{without} evaluating the
15250 @code{<} expression.  But if the @code{(car sorted-lengths)}
15251 expression returns a non-@code{nil} value, the @code{and} expression
15252 evaluates the @code{<} expression, and returns that value as the value
15253 of the @code{and} expression.
15255 @c colon in printed section title causes problem in Info cross reference
15256 This way, we avoid an error.
15257 @iftex
15258 @xref{forward-paragraph, , @code{forward-paragraph}: a Goldmine of
15259 Functions}, for more information about @code{and}.
15260 @end iftex
15261 @ifinfo
15262 @xref{forward-paragraph}, for more information about @code{and}.
15263 @end ifinfo
15265 Here is a short test of the @code{defuns-per-range} function.  First,
15266 evaluate the expression that binds (a shortened)
15267 @code{top-of-ranges} list to the list of values, then evaluate the
15268 expression for binding the @code{sorted-lengths} list, and then
15269 evaluate the @code{defuns-per-range} function.
15271 @smallexample
15272 @group
15273 ;; @r{(Shorter list than we will use later.)}
15274 (setq top-of-ranges
15275  '(110 120 130 140 150
15276    160 170 180 190 200))
15278 (setq sorted-lengths
15279       '(85 86 110 116 122 129 154 176 179 200 265 300 300))
15281 (defuns-per-range sorted-lengths top-of-ranges)
15282 @end group
15283 @end smallexample
15285 @need 800
15286 @noindent
15287 The list returned looks like this:
15289 @smallexample
15290 (2 2 2 0 0 1 0 2 0 0 4)
15291 @end smallexample
15293 @noindent
15294 Indeed, there are two elements of the @code{sorted-lengths} list
15295 smaller than 110, two elements between 110 and 119, two elements
15296 between 120 and 129, and so on.  There are four elements with a value
15297 of 200 or larger.
15299 @c The next step is to turn this numbers' list into a graph.
15301 @node Readying a Graph, Emacs Initialization, Words in a defun, Top
15302 @chapter Readying a Graph
15303 @cindex Readying a graph
15304 @cindex Graph prototype
15305 @cindex Prototype graph
15306 @cindex Body of graph
15308 Our goal is to construct a graph showing the numbers of function
15309 definitions of various lengths in the Emacs lisp sources.
15311 As a practical matter, if you were creating a graph, you would
15312 probably use a program such as @code{gnuplot} to do the job.
15313 (@code{gnuplot} is nicely integrated into GNU Emacs.)  In this case,
15314 however, we create one from scratch, and in the process we will
15315 re-acquaint ourselves with some of what we learned before and learn
15316 more.
15318 In this chapter, we will first write a simple graph printing function.
15319 This first definition will be a @dfn{prototype}, a rapidly written
15320 function that enables us to reconnoiter this unknown graph-making
15321 territory.  We will discover dragons, or find that they are myth.
15322 After scouting the terrain, we will feel more confident and enhance
15323 the function to label the axes automatically.
15325 @menu
15326 * Columns of a graph::
15327 * graph-body-print::            How to print the body of a graph.
15328 * recursive-graph-body-print::
15329 * Printed Axes::
15330 * Line Graph Exercise::
15331 @end menu
15333 @node Columns of a graph, graph-body-print, Readying a Graph, Readying a Graph
15334 @ifnottex
15335 @unnumberedsec Printing the Columns of a Graph
15336 @end ifnottex
15338 Since Emacs is designed to be flexible and work with all kinds of
15339 terminals, including character-only terminals, the graph will need to
15340 be made from one of the `typewriter' symbols.  An asterisk will do; as
15341 we enhance the graph-printing function, we can make the choice of
15342 symbol a user option.
15344 We can call this function @code{graph-body-print}; it will take a
15345 @code{numbers-list} as its only argument.  At this stage, we will not
15346 label the graph, but only print its body.
15348 The @code{graph-body-print} function inserts a vertical column of
15349 asterisks for each element in the @code{numbers-list}.  The height of
15350 each line is determined by the value of that element of the
15351 @code{numbers-list}.
15353 Inserting columns is a repetitive act; that means that this function can
15354 be written either with a @code{while} loop or recursively.
15356 Our first challenge is to discover how to print a column of asterisks.
15357 Usually, in Emacs, we print characters onto a screen horizontally,
15358 line by line, by typing.  We have two routes we can follow: write our
15359 own column-insertion function or discover whether one exists in Emacs.
15361 To see whether there is one in Emacs, we can use the @kbd{M-x apropos}
15362 command.  This command is like the @kbd{C-h a} (command-apropos)
15363 command, except that the latter finds only those functions that are
15364 commands.  The @kbd{M-x apropos} command lists all symbols that match
15365 a regular expression, including functions that are not interactive.
15366 @findex apropos
15368 What we want to look for is some command that prints or inserts
15369 columns.  Very likely, the name of the function will contain either
15370 the word `print' or the word `insert' or the word `column'.
15371 Therefore, we can simply type @kbd{M-x apropos RET
15372 print\|insert\|column RET} and look at the result.  On my system, this
15373 command takes quite some time, and then produces a list of 79
15374 functions and variables.  Scanning down the list, the only function
15375 that looks as if it might do the job is @code{insert-rectangle}.
15377 @need 1200
15378 Indeed, this is the function we want; its documentation says:
15380 @smallexample
15381 @group
15382 insert-rectangle:
15383 Insert text of RECTANGLE with upper left corner at point.
15384 RECTANGLE's first line is inserted at point,
15385 its second line is inserted at a point vertically under point, etc.
15386 RECTANGLE should be a list of strings.
15387 @end group
15388 @end smallexample
15390 We can run a quick test, to make sure it does what we expect of it.
15392 Here is the result of placing the cursor after the
15393 @code{insert-rectangle} expression and typing @kbd{C-u C-x C-e}
15394 (@code{eval-last-sexp}).  The function inserts the strings
15395 @samp{"first"}, @samp{"second"}, and @samp{"third"} at and below
15396 point.  Also the function returns @code{nil}.
15398 @smallexample
15399 @group
15400 (insert-rectangle '("first" "second" "third"))first
15401                                               second
15402                                               third
15404 @end group
15405 @end smallexample
15407 @noindent
15408 Of course, we won't be inserting the text of the
15409 @code{insert-rectangle} expression itself into the buffer in which we
15410 are making the graph, but will call the function from our program.  We
15411 shall, however, have to make sure that point is in the buffer at the
15412 place where the @code{insert-rectangle} function will insert its
15413 column of strings.
15415 If you are reading this in Info, you can see how this works by
15416 switching to another buffer, such as the @file{*scratch*} buffer,
15417 placing point somewhere in the buffer, typing @kbd{M-:},
15418 typing the @code{insert-rectangle} expression into the minibuffer at
15419 the prompt, and then typing @key{RET}.  This causes Emacs to evaluate
15420 the expression in the minibuffer, but to use as the value of point the
15421 position of point in the @file{*scratch*} buffer.  (@kbd{M-:}
15422 is the keybinding for @code{eval-expression}.)
15424 We find when we do this that point ends up at the end of the last
15425 inserted line---that is to say, this function moves point as a
15426 side-effect.  If we were to repeat the command, with point at this
15427 position, the next insertion would be below and to the right of the
15428 previous insertion.  We don't want this!  If we are going to make a
15429 bar graph, the columns need to be beside each other.
15431 So we discover that each cycle of the column-inserting @code{while}
15432 loop must reposition point to the place we want it, and that place
15433 will be at the top, not the bottom, of the column.  Moreover, we
15434 remember that when we print a graph, we do not expect all the columns
15435 to be the same height.  This means that the top of each column may be
15436 at a different height from the previous one.  We cannot simply
15437 reposition point to the same line each time, but moved over to the
15438 right---or perhaps we can@dots{}
15440 We are planning to make the columns of the bar graph out of asterisks.
15441 The number of asterisks in the column is the number specified by the
15442 current element of the @code{numbers-list}.  We need to construct a
15443 list of asterisks of the right length for each call to
15444 @code{insert-rectangle}.  If this list consists solely of the requisite
15445 number of asterisks, then we will have position point the right number
15446 of lines above the base for the graph to print correctly.  This could
15447 be difficult.
15449 Alternatively, if we can figure out some way to pass
15450 @code{insert-rectangle} a list of the same length each time, then we
15451 can place point on the same line each time, but move it over one
15452 column to the right for each new column.  If we do this, however, some
15453 of the entries in the list passed to @code{insert-rectangle} must be
15454 blanks rather than asterisks.  For example, if the maximum height of
15455 the graph is 5, but the height of the column is 3, then
15456 @code{insert-rectangle} requires an argument that looks like this:
15458 @smallexample
15459 (" " " " "*" "*" "*")
15460 @end smallexample
15462 This last proposal is not so difficult, so long as we can determine
15463 the column height.  There are two ways for us to specify the column
15464 height: we can arbitrarily state what it will be, which would work
15465 fine for graphs of that height; or we can search through the list of
15466 numbers and use the maximum height of the list as the maximum height
15467 of the graph.  If the latter operation were difficult, then the former
15468 procedure would be easiest, but there is a function built into Emacs
15469 that determines the maximum of its arguments.  We can use that
15470 function.  The function is called @code{max} and it returns the
15471 largest of all its arguments, which must be numbers.  Thus, for
15472 example,
15474 @smallexample
15475 (max  3 4 6 5 7 3)
15476 @end smallexample
15478 @noindent
15479 returns 7.  (A corresponding function called @code{min} returns the
15480 smallest of all its arguments.)
15481 @findex max
15482 @findex min
15484 However, we cannot simply call @code{max} on the @code{numbers-list};
15485 the @code{max} function expects numbers as its argument, not a list of
15486 numbers.  Thus, the following expression,
15488 @smallexample
15489 (max  '(3 4 6 5 7 3))
15490 @end smallexample
15492 @need 800
15493 @noindent
15494 produces the following error message;
15496 @smallexample
15497 Wrong type of argument:  number-or-marker-p, (3 4 6 5 7 3)
15498 @end smallexample
15500 @findex apply
15501 We need a function that passes a list of arguments to a function.
15502 This function is @code{apply}.  This function `applies' its first
15503 argument (a function) to its remaining arguments, the last of which
15504 may be a list.
15506 @need 1250
15507 For example,
15509 @smallexample
15510 (apply 'max 3 4 7 3 '(4 8 5))
15511 @end smallexample
15513 @noindent
15514 returns 8.
15516 (Incidentally, I don't know how you would learn of this function
15517 without a book such as this.  It is possible to discover other
15518 functions, like @code{search-forward} or @code{insert-rectangle}, by
15519 guessing at a part of their names and then using @code{apropos}.  Even
15520 though its base in metaphor is clear---`apply' its first argument to
15521 the rest---I doubt a novice would come up with that particular word
15522 when using @code{apropos} or other aid.  Of course, I could be wrong;
15523 after all, the function was first named by someone who had to invent
15524 it.)
15526 The second and subsequent arguments to @code{apply} are optional, so
15527 we can use @code{apply} to call a function and pass the elements of a
15528 list to it, like this, which also returns 8:
15530 @smallexample
15531 (apply 'max '(4 8 5))
15532 @end smallexample
15534 This latter way is how we will use @code{apply}.  The
15535 @code{recursive-lengths-list-many-files} function returns a numbers'
15536 list to which we can apply @code{max} (we could also apply @code{max} to
15537 the sorted numbers' list; it does not matter whether the list is
15538 sorted or not.)
15540 @need 800
15541 Hence, the operation for finding the maximum height of the graph is this:
15543 @smallexample
15544 (setq max-graph-height (apply 'max numbers-list))
15545 @end smallexample
15547 Now we can return to the question of how to create a list of strings
15548 for a column of the graph.  Told the maximum height of the graph
15549 and the number of asterisks that should appear in the column, the
15550 function should return a list of strings for the
15551 @code{insert-rectangle} command to insert.
15553 Each column is made up of asterisks or blanks.  Since the function is
15554 passed the value of the height of the column and the number of
15555 asterisks in the column, the number of blanks can be found by
15556 subtracting the number of asterisks from the height of the column.
15557 Given the number of blanks and the number of asterisks, two
15558 @code{while} loops can be used to construct the list:
15560 @smallexample
15561 @group
15562 ;;; @r{First version.}
15563 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
15564   "Return list of strings that is one column of a graph."
15565   (let ((insert-list nil)
15566         (number-of-top-blanks
15567          (- max-graph-height actual-height)))
15568 @end group
15570 @group
15571     ;; @r{Fill in asterisks.}
15572     (while (> actual-height 0)
15573       (setq insert-list (cons "*" insert-list))
15574       (setq actual-height (1- actual-height)))
15575 @end group
15577 @group
15578     ;; @r{Fill in blanks.}
15579     (while (> number-of-top-blanks 0)
15580       (setq insert-list (cons " " insert-list))
15581       (setq number-of-top-blanks
15582             (1- number-of-top-blanks)))
15583 @end group
15585 @group
15586     ;; @r{Return whole list.}
15587     insert-list))
15588 @end group
15589 @end smallexample
15591 If you install this function and then evaluate the following
15592 expression you will see that it returns the list as desired:
15594 @smallexample
15595 (column-of-graph 5 3)
15596 @end smallexample
15598 @need 800
15599 @noindent
15600 returns
15602 @smallexample
15603 (" " " " "*" "*" "*")
15604 @end smallexample
15606 As written, @code{column-of-graph} contains a major flaw: the symbols
15607 used for the blank and for the marked entries in the column are
15608 `hard-coded' as a space and asterisk.  This is fine for a prototype,
15609 but you, or another user, may wish to use other symbols.  For example,
15610 in testing the graph function, you many want to use a period in place
15611 of the space, to make sure the point is being repositioned properly
15612 each time the @code{insert-rectangle} function is called; or you might
15613 want to substitute a @samp{+} sign or other symbol for the asterisk.
15614 You might even want to make a graph-column that is more than one
15615 display column wide.  The program should be more flexible.  The way to
15616 do that is to replace the blank and the asterisk with two variables
15617 that we can call @code{graph-blank} and @code{graph-symbol} and define
15618 those variables separately.
15620 Also, the documentation is not well written.  These considerations
15621 lead us to the second version of the function:
15623 @smallexample
15624 @group
15625 (defvar graph-symbol "*"
15626   "String used as symbol in graph, usually an asterisk.")
15627 @end group
15629 @group
15630 (defvar graph-blank " "
15631   "String used as blank in graph, usually a blank space.
15632 graph-blank must be the same number of columns wide
15633 as graph-symbol.")
15634 @end group
15635 @end smallexample
15637 @noindent
15638 (For an explanation of @code{defvar}, see
15639 @ref{defvar, , Initializing a Variable with @code{defvar}}.)
15641 @smallexample
15642 @group
15643 ;;; @r{Second version.}
15644 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
15645   "Return MAX-GRAPH-HEIGHT strings; ACTUAL-HEIGHT are graph-symbols.
15647 @end group
15648 @group
15649 The graph-symbols are contiguous entries at the end
15650 of the list.
15651 The list will be inserted as one column of a graph.
15652 The strings are either graph-blank or graph-symbol."
15653 @end group
15655 @group
15656   (let ((insert-list nil)
15657         (number-of-top-blanks
15658          (- max-graph-height actual-height)))
15659 @end group
15661 @group
15662     ;; @r{Fill in @code{graph-symbols}.}
15663     (while (> actual-height 0)
15664       (setq insert-list (cons graph-symbol insert-list))
15665       (setq actual-height (1- actual-height)))
15666 @end group
15668 @group
15669     ;; @r{Fill in @code{graph-blanks}.}
15670     (while (> number-of-top-blanks 0)
15671       (setq insert-list (cons graph-blank insert-list))
15672       (setq number-of-top-blanks
15673             (1- number-of-top-blanks)))
15675     ;; @r{Return whole list.}
15676     insert-list))
15677 @end group
15678 @end smallexample
15680 If we wished, we could rewrite @code{column-of-graph} a third time to
15681 provide optionally for a line graph as well as for a bar graph.  This
15682 would not be hard to do.  One way to think of a line graph is that it
15683 is no more than a bar graph in which the part of each bar that is
15684 below the top is blank.  To construct a column for a line graph, the
15685 function first constructs a list of blanks that is one shorter than
15686 the value, then it uses @code{cons} to attach a graph symbol to the
15687 list; then it uses @code{cons} again to attach the `top blanks' to
15688 the list.
15690 It is easy to see how to write such a function, but since we don't
15691 need it, we will not do it.  But the job could be done, and if it were
15692 done, it would be done with @code{column-of-graph}.  Even more
15693 important, it is worth noting that few changes would have to be made
15694 anywhere else.  The enhancement, if we ever wish to make it, is
15695 simple.
15697 Now, finally, we come to our first actual graph printing function.
15698 This prints the body of a graph, not the labels for the vertical and
15699 horizontal axes, so we can call this @code{graph-body-print}.
15701 @node graph-body-print, recursive-graph-body-print, Columns of a graph, Readying a Graph
15702 @section The @code{graph-body-print} Function
15703 @findex graph-body-print
15705 After our preparation in the preceding section, the
15706 @code{graph-body-print} function is straightforward.  The function
15707 will print column after column of asterisks and blanks, using the
15708 elements of a numbers' list to specify the number of asterisks in each
15709 column.  This is a repetitive act, which means we can use a
15710 decrementing @code{while} loop or recursive function for the job.  In
15711 this section, we will write the definition using a @code{while} loop.
15713 The @code{column-of-graph} function requires the height of the graph
15714 as an argument, so we should determine and record that as a local variable.
15716 This leads us to the following template for the @code{while} loop
15717 version of this function:
15719 @smallexample
15720 @group
15721 (defun graph-body-print (numbers-list)
15722   "@var{documentation}@dots{}"
15723   (let ((height  @dots{}
15724          @dots{}))
15725 @end group
15727 @group
15728     (while numbers-list
15729       @var{insert-columns-and-reposition-point}
15730       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))))
15731 @end group
15732 @end smallexample
15734 @noindent
15735 We need to fill in the slots of the template.
15737 Clearly, we can use the @code{(apply 'max numbers-list)} expression to
15738 determine the height of the graph.
15740 The @code{while} loop will cycle through the @code{numbers-list} one
15741 element at a time.  As it is shortened by the @code{(setq numbers-list
15742 (cdr numbers-list))} expression, the @sc{car} of each instance of the
15743 list is the value of the argument for @code{column-of-graph}.
15745 At each cycle of the @code{while} loop, the @code{insert-rectangle}
15746 function inserts the list returned by @code{column-of-graph}.  Since
15747 the @code{insert-rectangle} function moves point to the lower right of
15748 the inserted rectangle, we need to save the location of point at the
15749 time the rectangle is inserted, move back to that position after the
15750 rectangle is inserted, and then move horizontally to the next place
15751 from which @code{insert-rectangle} is called.
15753 If the inserted columns are one character wide, as they will be if
15754 single blanks and asterisks are used, the repositioning command is
15755 simply @code{(forward-char 1)}; however, the width of a column may be
15756 greater than one.  This means that the repositioning command should be
15757 written @code{(forward-char symbol-width)}.  The @code{symbol-width}
15758 itself is the length of a @code{graph-blank} and can be found using
15759 the expression @code{(length graph-blank)}.  The best place to bind
15760 the @code{symbol-width} variable to the value of the width of graph
15761 column is in the varlist of the @code{let} expression.
15763 @need 1250
15764 These considerations lead to the following function definition:
15766 @smallexample
15767 @group
15768 (defun graph-body-print (numbers-list)
15769   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
15770 The numbers-list consists of the Y-axis values."
15772   (let ((height (apply 'max numbers-list))
15773         (symbol-width (length graph-blank))
15774         from-position)
15775 @end group
15777 @group
15778     (while numbers-list
15779       (setq from-position (point))
15780       (insert-rectangle
15781        (column-of-graph height (car numbers-list)))
15782       (goto-char from-position)
15783       (forward-char symbol-width)
15784 @end group
15785 @group
15786       ;; @r{Draw graph column by column.}
15787       (sit-for 0)
15788       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
15789 @end group
15790 @group
15791     ;; @r{Place point for X axis labels.}
15792     (forward-line height)
15793     (insert "\n")
15795 @end group
15796 @end smallexample
15798 @noindent
15799 The one unexpected expression in this function is the
15800 @w{@code{(sit-for 0)}} expression in the @code{while} loop.  This
15801 expression makes the graph printing operation more interesting to
15802 watch than it would be otherwise.  The expression causes Emacs to
15803 `sit' or do nothing for a zero length of time and then redraw the
15804 screen.  Placed here, it causes Emacs to redraw the screen column by
15805 column.  Without it, Emacs would not redraw the screen until the
15806 function exits.
15808 We can test @code{graph-body-print} with a short list of numbers.
15810 @enumerate
15811 @item
15812 Install @code{graph-symbol}, @code{graph-blank},
15813 @code{column-of-graph}, which are in
15814 @iftex
15815 @ref{Readying a Graph, , Readying a Graph},
15816 @end iftex
15817 @ifinfo
15818 @ref{Columns of a graph},
15819 @end ifinfo
15820 and @code{graph-body-print}.
15822 @need 800
15823 @item
15824 Copy the following expression:
15826 @smallexample
15827 (graph-body-print '(1 2 3 4 6 4 3 5 7 6 5 2 3))
15828 @end smallexample
15830 @item
15831 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
15832 want the graph to start.
15834 @item
15835 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
15837 @item
15838 Yank the @code{graph-body-print} expression into the minibuffer
15839 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
15841 @item
15842 Press @key{RET} to evaluate the @code{graph-body-print} expression.
15843 @end enumerate
15845 @need 800
15846 Emacs will print a graph like this:
15848 @smallexample
15849 @group
15850                     *
15851                 *   **
15852                 *  ****
15853                *** ****
15854               ********* *
15855              ************
15856             *************
15857 @end group
15858 @end smallexample
15860 @node recursive-graph-body-print, Printed Axes, graph-body-print, Readying a Graph
15861 @section The @code{recursive-graph-body-print} Function
15862 @findex recursive-graph-body-print
15864 The @code{graph-body-print} function may also be written recursively.
15865 The recursive solution is divided into two parts: an outside `wrapper'
15866 that uses a @code{let} expression to determine the values of several
15867 variables that need only be found once, such as the maximum height of
15868 the graph, and an inside function that is called recursively to print
15869 the graph.
15871 @need 1250
15872 The `wrapper' is uncomplicated:
15874 @smallexample
15875 @group
15876 (defun recursive-graph-body-print (numbers-list)
15877   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
15878 The numbers-list consists of the Y-axis values."
15879   (let ((height (apply 'max numbers-list))
15880         (symbol-width (length graph-blank))
15881         from-position)
15882     (recursive-graph-body-print-internal
15883      numbers-list
15884      height
15885      symbol-width)))
15886 @end group
15887 @end smallexample
15889 The recursive function is a little more difficult.  It has four parts:
15890 the `do-again-test', the printing code, the recursive call, and the
15891 `next-step-expression'.  The `do-again-test' is an @code{if}
15892 expression that determines whether the @code{numbers-list} contains
15893 any remaining elements; if it does, the function prints one column of
15894 the graph using the printing code and calls itself again.  The
15895 function calls itself again according to the value produced by the
15896 `next-step-expression' which causes the call to act on a shorter
15897 version of the @code{numbers-list}.
15899 @smallexample
15900 @group
15901 (defun recursive-graph-body-print-internal
15902   (numbers-list height symbol-width)
15903   "Print a bar graph.
15904 Used within recursive-graph-body-print function."
15905 @end group
15907 @group
15908   (if numbers-list
15909       (progn
15910         (setq from-position (point))
15911         (insert-rectangle
15912          (column-of-graph height (car numbers-list)))
15913 @end group
15914 @group
15915         (goto-char from-position)
15916         (forward-char symbol-width)
15917         (sit-for 0)     ; @r{Draw graph column by column.}
15918         (recursive-graph-body-print-internal
15919          (cdr numbers-list) height symbol-width))))
15920 @end group
15921 @end smallexample
15923 @need 1250
15924 After installation, this expression can be tested; here is a sample:
15926 @smallexample
15927 (recursive-graph-body-print '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1))
15928 @end smallexample
15930 @need 800
15931 Here is what @code{recursive-graph-body-print} produces:
15933 @smallexample
15934 @group
15935                 *
15936                **   *
15937               ****  *
15938               **** ***
15939             * *********
15940             ************
15941             *************
15942 @end group
15943 @end smallexample
15945 Either of these two functions, @code{graph-body-print} or
15946 @code{recursive-graph-body-print}, create the body of a graph.
15948 @node Printed Axes, Line Graph Exercise, recursive-graph-body-print, Readying a Graph
15949 @section Need for Printed Axes
15951 A graph needs printed axes, so you can orient yourself.  For a do-once
15952 project, it may be reasonable to draw the axes by hand using Emacs'
15953 Picture mode; but a graph drawing function may be used more than once.
15955 For this reason, I have written enhancements to the basic
15956 @code{print-graph-body} function that automatically print labels for
15957 the horizontal and vertical axes.  Since the label printing functions
15958 do not contain much new material, I have placed their description in
15959 an appendix.  @xref{Full Graph, , A Graph with Labelled Axes}.
15961 @node Line Graph Exercise,  , Printed Axes, Readying a Graph
15962 @section Exercise
15964 Write a line graph version of the graph printing functions.
15966 @node Emacs Initialization, Debugging, Readying a Graph, Top
15967 @chapter Your @file{.emacs} File
15968 @cindex @file{.emacs} file
15969 @cindex Customizing your @file{.emacs} file
15970 @cindex Initialization file
15972 ``You don't have to like Emacs to like it'' -- this seemingly
15973 paradoxical statement is the secret of GNU Emacs.  The plain, `out of
15974 the box' Emacs is a generic tool.  Most people who use it, customize
15975 it to suit themselves.
15977 GNU Emacs is mostly written in Emacs Lisp; this means that by writing
15978 expressions in Emacs Lisp you can change or extend Emacs.
15980 @menu
15981 * Default Configuration::
15982 * Site-wide Init::              You can write site-wide init files.
15983 * defcustom::                   Emacs will write code for you.
15984 * Beginning a .emacs File::     How to write a @code{.emacs file}.
15985 * Text and Auto-fill::          Automatically wrap lines.
15986 * Mail Aliases::                Use abbreviations for email addresses.
15987 * Indent Tabs Mode::            Don't use tabs with @TeX{}
15988 * Keybindings::                 Create some personal keybindings.
15989 * Keymaps::                     More about key binding.
15990 * Loading Files::               Load (i.e., evaluate) files automatically.
15991 * Autoload::                    Make functions available.
15992 * Simple Extension::            Define a function; bind it to a key.
15993 * X11 Colors::                  Colors in version 19 in X.
15994 * Miscellaneous::
15995 * Mode Line::                   How to customize your mode line.
15996 @end menu
15998 @node Default Configuration, Site-wide Init, Emacs Initialization, Emacs Initialization
15999 @ifnottex
16000 @unnumberedsec Emacs' Default Configuration
16001 @end ifnottex
16003 There are those who appreciate Emacs' default configuration.  After
16004 all, Emacs starts you in C mode when you edit a C file, starts you in
16005 Fortran mode when you edit a Fortran file, and starts you in
16006 Fundamental mode when you edit an unadorned file.  This all makes
16007 sense, if you do not know who is going to use Emacs.  Who knows what a
16008 person hopes to do with an unadorned file?  Fundamental mode is the
16009 right default for such a file, just as C mode is the right default for
16010 editing C code.  But when you do know who is going to use Emacs---you,
16011 yourself---then it makes sense to customize Emacs.
16013 For example, I seldom want Fundamental mode when I edit an
16014 otherwise undistinguished file; I want Text mode.  This is why I
16015 customize Emacs: so it suits me.
16017 You can customize and extend Emacs by writing or adapting a
16018 @file{~/.emacs} file.  This is your personal initialization file; its
16019 contents, written in Emacs Lisp, tell Emacs what to do.@footnote{You
16020 may also add @file{.el} to @file{~/.emacs} and call it a
16021 @file{~/.emacs.el} file.  In the past, you were forbidden to type the
16022 extra keystrokes that the name @file{~/.emacs.el} requires, but now
16023 you may.  The new format is consistent with the Emacs Lisp file
16024 naming conventions; the old format saves typing.}
16026 A @file{~/.emacs} file contains Emacs Lisp code.  You can write this
16027 code yourself; or you can use Emacs' @code{customize} feature to write
16028 the code for you.  You can combine your own expressions and
16029 auto-written Customize expressions in your @file{.emacs} file.
16031 (I myself prefer to write my own expressions, except for those,
16032 particularly fonts, that I find easier to manipulate using the
16033 @code{customize} command.  I combine the two methods.)
16035 Most of this chapter is about writing expressions yourself.  It
16036 describes a simple @file{.emacs} file; for more information, see
16037 @ref{Init File, , The Init File, emacs, The GNU Emacs Manual}, and
16038 @ref{Init File, , The Init File, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
16039 Manual}.
16041 @node Site-wide Init, defcustom, Default Configuration, Emacs Initialization
16042 @section Site-wide Initialization Files
16044 @cindex @file{default.el} init file
16045 @cindex @file{site-init.el} init file
16046 @cindex @file{site-load.el} init file
16047 In addition to your personal initialization file, Emacs automatically
16048 loads various site-wide initialization files, if they exist.  These
16049 have the same form as your @file{.emacs} file, but are loaded by
16050 everyone.
16052 Two site-wide initialization files, @file{site-load.el} and
16053 @file{site-init.el}, are loaded into Emacs and then `dumped' if a
16054 `dumped' version of Emacs is created, as is most common.  (Dumped
16055 copies of Emacs load more quickly.  However, once a file is loaded and
16056 dumped, a change to it does not lead to a change in Emacs unless you
16057 load it yourself or re-dump Emacs.  @xref{Building Emacs, , Building
16058 Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, and the
16059 @file{INSTALL} file.)
16061 Three other site-wide initialization files are loaded automatically
16062 each time you start Emacs, if they exist.  These are
16063 @file{site-start.el}, which is loaded @emph{before} your @file{.emacs}
16064 file, and @file{default.el}, and the terminal type file, which are both
16065 loaded @emph{after} your @file{.emacs} file.
16067 Settings and definitions in your @file{.emacs} file will overwrite
16068 conflicting settings and definitions in a @file{site-start.el} file,
16069 if it exists; but the settings and definitions in a @file{default.el}
16070 or terminal type file will overwrite those in your @file{.emacs} file.
16071 (You can prevent interference from a terminal type file by setting
16072 @code{term-file-prefix} to @code{nil}.  @xref{Simple Extension, , A
16073 Simple Extension}.)
16075 @c Rewritten to avoid overfull hbox.
16076 The @file{INSTALL} file that comes in the distribution contains
16077 descriptions of the @file{site-init.el} and @file{site-load.el} files.
16079 The @file{loadup.el}, @file{startup.el}, and @file{loaddefs.el} files
16080 control loading.  These files are in the @file{lisp} directory of the
16081 Emacs distribution and are worth perusing.
16083 The @file{loaddefs.el} file contains a good many suggestions as to
16084 what to put into your own @file{.emacs} file, or into a site-wide
16085 initialization file.
16087 @node defcustom, Beginning a .emacs File, Site-wide Init, Emacs Initialization
16088 @section Specifying Variables using @code{defcustom}
16089 @findex defcustom
16091 You can specify variables using @code{defcustom} so that you and
16092 others can then use Emacs' @code{customize} feature to set their
16093 values.  (You cannot use @code{customize} to write function
16094 definitions; but you can write @code{defuns} in your @file{.emacs}
16095 file.  Indeed, you can write any Lisp expression in your @file{.emacs}
16096 file.)
16098 The @code{customize} feature depends on the @code{defcustom} special
16099 form.  Although you can use @code{defvar} or @code{setq} for variables
16100 that users set, the @code{defcustom} special form is designed for the
16101 job.
16103 You can use your knowledge of @code{defvar} for writing the
16104 first three arguments for @code{defcustom}.  The first argument to
16105 @code{defcustom} is the name of the variable.  The second argument is
16106 the variable's initial value, if any; and this value is set only if
16107 the value has not already been set.  The third argument is the
16108 documentation.
16110 The fourth and subsequent arguments to @code{defcustom} specify types
16111 and options; these are not featured in @code{defvar}.  (These
16112 arguments are optional.)
16114 Each of these arguments consists of a keyword followed by a value.
16115 Each keyword starts with the character @code{:}.
16117 @need 1250
16118 For example, the customizable user option variable
16119 @code{text-mode-hook} looks like this:
16121 @smallexample
16122 @group
16123 (defcustom text-mode-hook nil
16124   "Normal hook run when entering Text mode and many related modes."
16125   :type 'hook
16126   :options '(turn-on-auto-fill flyspell-mode)
16127   :group 'data)
16128 @end group
16129 @end smallexample
16131 @noindent
16132 The name of the variable is @code{text-mode-hook}; it has no default
16133 value; and its documentation string tells you what it does.
16135 The @code{:type} keyword tells Emacs what kind of data
16136 @code{text-mode-hook} should be set to and how to display the value in
16137 a Customization buffer.
16139 The @code{:options} keyword specifies a suggested list of values for
16140 the variable.  Currently, you can use @code{:options} only for a hook.
16141 The list is only a suggestion; it is not exclusive; a person who sets
16142 the variable may set it to other values; the list shown following the
16143 @code{:options} keyword is intended to offer convenient choices to a
16144 user.
16146 Finally, the @code{:group} keyword tells the Emacs Customization
16147 command in which group the variable is located.  This tells where to
16148 find it.
16150 For more information, see @ref{Customization, , Writing Customization
16151 Definitions, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
16153 Consider @code{text-mode-hook} as an example.
16155 There are two ways to customize this variable.  You can use the
16156 customization command or write the appropriate expressions yourself.
16158 @need 800
16159 Using the customization command,  you can type:
16161 @smallexample
16162 M-x customize
16163 @end smallexample
16165 @noindent
16166 and find that the group for editing files of data is called `data'.
16167 Enter that group.  Text Mode Hook is the first member.  You can click
16168 on its various options to set the values.  After you click on the
16169 button to
16171 @smallexample
16172 Save for Future Sessions
16173 @end smallexample
16175 @noindent
16176 Emacs will write an expression into your @file{.emacs} file.
16177 It will look like this:
16179 @smallexample
16180 @group
16181 (custom-set-variables
16182   ;; custom-set-variables was added by Custom --
16183   ;;                           don't edit or cut/paste it!
16184   ;; Your init file should contain only one such instance.
16185  '(text-mode-hook (quote (turn-on-auto-fill text-mode-hook-identify))))
16186 @end group
16187 @end smallexample
16189 @noindent
16190 (The @code{text-mode-hook-identify} function tells
16191 @code{toggle-text-mode-auto-fill} which buffers are in Text mode.)
16193 In spite of the warning, you certainly may edit, cut, and paste the
16194 expression!  I do all time.  The purpose of the warning is to scare
16195 those who do not know what they are doing, so they do not
16196 inadvertently generate an error.
16198 The @code{custom-set-variables} works somewhat differently than a
16199 @code{setq}.  While I have never learned the differences, I do modify
16200 the @code{custom-set-variables} expressions in my @file{.emacs} file
16201 by hand:  I make the changes in what appears to me to be a reasonable
16202 manner and have not had any problems.  Others prefer to use the
16203 Customization command and let Emacs do the work for them.
16205 Another @code{custom-set-@dots{}} function is @code{custom-set-faces}.
16206 This function sets the various font faces.  Over time, I have set a
16207 considerable number of faces.  Some of the time, I re-set them using
16208 @code{customize}; other times, I simply edit the
16209 @code{custom-set-faces} expression in my @file{.emacs} file itself.
16211 The second way to customize your @code{text-mode-hook} is to set it
16212 yourself in your @file{.emacs} file using code that has nothing to do
16213 with the @code{custom-set-@dots{}} functions.
16215 @need 800
16216 When you do this, and later use @code{customize}, you will see a
16217 message that says
16219 @smallexample
16220 this option has been changed outside the customize buffer.
16221 @end smallexample
16223 @need 800
16224 This message is only a warning.  If you click on the button to
16226 @smallexample
16227 Save for Future Sessions
16228 @end smallexample
16230 @noindent
16231 Emacs will write a @code{custom-set-@dots{}} expression near the end
16232 of your @file{.emacs} file that will be evaluated after your
16233 hand-written expression.  It will, therefore, overrule your
16234 hand-written expression.  No harm will be done.  When you do this,
16235 however, be careful to remember which expression is active; if you
16236 forget, you may confuse yourself.
16238 So long as you remember where the values are set, you will have no
16239 trouble.  In any event, the values are always set in your
16240 initialization file, which is usually called @file{.emacs}.
16242 I myself use @code{customize} for hardly anything.  Mostly, I write
16243 expressions myself.
16245 @node Beginning a .emacs File, Text and Auto-fill, defcustom, Emacs Initialization
16246 @section Beginning a @file{.emacs} File
16247 @cindex @file{.emacs} file, beginning of
16249 When you start Emacs, it loads your @file{.emacs} file unless you tell
16250 it not to by specifying @samp{-q} on the command line.  (The
16251 @code{emacs -q} command gives you a plain, out-of-the-box Emacs.)
16253 A @file{.emacs} file contains Lisp expressions.  Often, these are no
16254 more than expressions to set values; sometimes they are function
16255 definitions.
16257 @xref{Init File, , The Init File @file{~/.emacs}, emacs, The GNU Emacs
16258 Manual}, for a short description of initialization files.
16260 This chapter goes over some of the same ground, but is a walk among
16261 extracts from a complete, long-used @file{.emacs} file---my own.
16263 The first part of the file consists of comments: reminders to myself.
16264 By now, of course, I remember these things, but when I started, I did
16265 not.
16267 @smallexample
16268 @group
16269 ;;;; Bob's .emacs file
16270 ; Robert J. Chassell
16271 ; 26 September 1985
16272 @end group
16273 @end smallexample
16275 @noindent
16276 Look at that date!  I started this file a long time ago.  I have been
16277 adding to it ever since.
16279 @smallexample
16280 @group
16281 ; Each section in this file is introduced by a
16282 ; line beginning with four semicolons; and each
16283 ; entry is introduced by a line beginning with
16284 ; three semicolons.
16285 @end group
16286 @end smallexample
16288 @noindent
16289 This describes the usual conventions for comments in Emacs Lisp.
16290 Everything on a line that follows a semicolon is a comment.  Two,
16291 three, and four semicolons are used as section and subsection
16292 markers.  (@xref{Comments, ,, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
16293 Manual}, for more about comments.)
16295 @smallexample
16296 @group
16297 ;;;; The Help Key
16298 ; Control-h is the help key;
16299 ; after typing control-h, type a letter to
16300 ; indicate the subject about which you want help.
16301 ; For an explanation of the help facility,
16302 ; type control-h two times in a row.
16303 @end group
16304 @end smallexample
16306 @noindent
16307 Just remember: type @kbd{C-h} two times for help.
16309 @smallexample
16310 @group
16311 ; To find out about any mode, type control-h m
16312 ; while in that mode.  For example, to find out
16313 ; about mail mode, enter mail mode and then type
16314 ; control-h m.
16315 @end group
16316 @end smallexample
16318 @noindent
16319 `Mode help', as I call this, is very helpful.  Usually, it tells you
16320 all you need to know.
16322 Of course, you don't need to include comments like these in your
16323 @file{.emacs} file.  I included them in mine because I kept forgetting
16324 about Mode help or the conventions for comments---but I was able to
16325 remember to look here to remind myself.
16327 @node Text and Auto-fill, Mail Aliases, Beginning a .emacs File, Emacs Initialization
16328 @section Text and Auto Fill Mode
16330 Now we come to the part that `turns on' Text mode and
16331 Auto Fill mode.
16333 @smallexample
16334 @group
16335 ;;; Text mode and Auto Fill mode
16336 ; The next three lines put Emacs into Text mode
16337 ; and Auto Fill mode, and are for writers who
16338 ; want to start writing prose rather than code.
16340 (setq default-major-mode 'text-mode)
16341 (add-hook 'text-mode-hook 'text-mode-hook-identify)
16342 (add-hook 'text-mode-hook 'turn-on-auto-fill)
16343 @end group
16344 @end smallexample
16346 Here is the first part of this @file{.emacs} file that does something
16347 besides remind a forgetful human!
16349 The first of the two lines in parentheses tells Emacs to turn on Text
16350 mode when you find a file, @emph{unless} that file should go into some
16351 other mode, such as C mode.
16353 @cindex Per-buffer, local variables list
16354 @cindex Local variables list, per-buffer,
16355 @cindex Automatic mode selection
16356 @cindex Mode selection, automatic
16357 When Emacs reads a file, it looks at the extension to the file name,
16358 if any.  (The extension is the part that comes after a @samp{.}.)  If
16359 the file ends with a @samp{.c} or @samp{.h} extension then Emacs turns
16360 on C mode.  Also, Emacs looks at first nonblank line of the file; if
16361 the line says @w{@samp{-*- C -*-}}, Emacs turns on C mode.  Emacs
16362 possesses a list of extensions and specifications that it uses
16363 automatically.  In addition, Emacs looks near the last page for a
16364 per-buffer, ``local variables list'', if any.
16366 @ifinfo
16367 @xref{Choosing Modes, , How Major Modes are Chosen, emacs, The GNU
16368 Emacs Manual}.
16370 @xref{File Variables, , Local Variables in Files, emacs, The GNU Emacs
16371 Manual}.
16372 @end ifinfo
16373 @iftex
16374 See sections ``How Major Modes are Chosen'' and ``Local Variables in
16375 Files'' in @cite{The GNU Emacs Manual}.
16376 @end iftex
16378 Now, back to the @file{.emacs} file.
16380 @need 800
16381 Here is the line again; how does it work?
16383 @cindex Text Mode turned on
16384 @smallexample
16385 (setq default-major-mode 'text-mode)
16386 @end smallexample
16388 @noindent
16389 This line is a short, but complete Emacs Lisp expression.
16391 We are already familiar with @code{setq}.  It sets the following variable,
16392 @code{default-major-mode}, to the subsequent value, which is
16393 @code{text-mode}.  The single quote mark before @code{text-mode} tells
16394 Emacs to deal directly with the @code{text-mode} variable, not with
16395 whatever it might stand for.  @xref{set & setq, , Setting the Value of
16396 a Variable}, for a reminder of how @code{setq} works.  The main point
16397 is that there is no difference between the procedure you use to set
16398 a value in your @file{.emacs} file and the procedure you use anywhere
16399 else in Emacs.
16401 @need 800
16402 Here are the next two lines:
16404 @cindex Auto Fill mode turned on
16405 @findex add-hook
16406 @smallexample
16407 (add-hook 'text-mode-hook 'text-mode-hook-identify)
16408 (add-hook 'text-mode-hook 'turn-on-auto-fill)
16409 @end smallexample
16411 @noindent
16412 In these two lines, the @code{add-hook} command first adds
16413 @code{text-mode-hook-identify} to the variable called
16414 @code{text-mode-hook} and then adds @code{turn-on-auto-fill} to the
16415 variable.
16417 @code{turn-on-auto-fill} is the name of a program, that, you guessed
16418 it!, turns on Auto Fill mode.  @code{text-mode-hook-identify} is a
16419 function that tells @code{toggle-text-mode-auto-fill} which buffers
16420 are in Text mode.
16422 Every time Emacs turns on Text mode, Emacs runs the commands `hooked'
16423 onto Text mode.  So every time Emacs turns on Text mode, Emacs also
16424 turns on Auto Fill mode.
16426 In brief, the first line causes Emacs to enter Text mode when you edit
16427 a file, unless the file name extension, first non-blank line, or local
16428 variables tell Emacs otherwise.
16430 Text mode among other actions, sets the syntax table to work
16431 conveniently for writers.  In Text mode, Emacs considers an apostrophe
16432 as part of a word like a letter; but Emacs does not consider a period
16433 or a space as part of a word.  Thus, @kbd{M-f} moves you over
16434 @samp{it's}.  On the other hand, in C mode, @kbd{M-f} stops just after
16435 the @samp{t} of @samp{it's}.
16437 The second and third lines causes Emacs to turn on Auto Fill mode when
16438 it turns on Text mode.  In Auto Fill mode, Emacs automatically breaks
16439 a line that is too wide and brings the excessively wide part of the
16440 line down to the next line.  Emacs breaks lines between words, not
16441 within them.
16443 When Auto Fill mode is turned off, lines continue to the right as you
16444 type them.  Depending on how you set the value of
16445 @code{truncate-lines}, the words you type either disappear off the
16446 right side of the screen, or else are shown, in a rather ugly and
16447 unreadable manner, as a continuation line on the screen.
16449 @need 1250
16450 In addition, in this part of my @file{.emacs} file, I tell the Emacs
16451 fill commands to insert two spaces after a colon:
16453 @smallexample
16454 (setq colon-double-space t)
16455 @end smallexample
16457 @node Mail Aliases, Indent Tabs Mode, Text and Auto-fill, Emacs Initialization
16458 @section Mail Aliases
16460 Here is a @code{setq} that `turns on' mail aliases, along with more
16461 reminders.
16463 @smallexample
16464 @group
16465 ;;; Mail mode
16466 ; To enter mail mode, type `C-x m'
16467 ; To enter RMAIL (for reading mail),
16468 ; type `M-x rmail'
16470 (setq mail-aliases t)
16471 @end group
16472 @end smallexample
16474 @cindex Mail aliases
16475 @noindent
16476 This @code{setq} command sets the value of the variable
16477 @code{mail-aliases} to @code{t}.  Since @code{t} means true, the line
16478 says, in effect, ``Yes, use mail aliases.''
16480 Mail aliases are convenient short names for long email addresses or
16481 for lists of email addresses.  The file where you keep your `aliases'
16482 is @file{~/.mailrc}.  You write an alias like this:
16484 @smallexample
16485 alias geo george@@foobar.wiz.edu
16486 @end smallexample
16488 @noindent
16489 When you write a message to George, address it to @samp{geo}; the
16490 mailer will automatically expand @samp{geo} to the full address.
16492 @node Indent Tabs Mode, Keybindings, Mail Aliases, Emacs Initialization
16493 @section Indent Tabs Mode
16494 @cindex Tabs, preventing
16495 @findex indent-tabs-mode
16497 By default, Emacs inserts tabs in place of multiple spaces when it
16498 formats a region.  (For example, you might indent many lines of text
16499 all at once with the @code{indent-region} command.)  Tabs look fine on
16500 a terminal or with ordinary printing, but they produce badly indented
16501 output when you use @TeX{} or Texinfo since @TeX{} ignores tabs.
16503 @need 1250
16504 The following turns off Indent Tabs mode:
16506 @smallexample
16507 @group
16508 ;;; Prevent Extraneous Tabs
16509 (setq-default indent-tabs-mode nil)
16510 @end group
16511 @end smallexample
16513 Note that this line uses @code{setq-default} rather than the
16514 @code{setq} command that we have seen before.  The @code{setq-default}
16515 command sets values only in buffers that do not have their own local
16516 values for the variable.
16518 @ifinfo
16519 @xref{Just Spaces, , Tabs vs. Spaces, emacs, The GNU Emacs Manual}.
16521 @xref{File Variables, , Local Variables in Files, emacs, The GNU Emacs
16522 Manual}.
16523 @end ifinfo
16524 @iftex
16525 See sections ``Tabs vs.@: Spaces'' and ``Local Variables in
16526 Files'' in @cite{The GNU Emacs Manual}.
16527 @end iftex
16529 @node Keybindings, Keymaps, Indent Tabs Mode, Emacs Initialization
16530 @section Some Keybindings
16532 Now for some personal keybindings:
16534 @smallexample
16535 @group
16536 ;;; Compare windows
16537 (global-set-key "\C-cw" 'compare-windows)
16538 @end group
16539 @end smallexample
16541 @findex compare-windows
16542 @code{compare-windows} is a nifty command that compares the text in
16543 your current window with text in the next window.  It makes the
16544 comparison by starting at point in each window, moving over text in
16545 each window as far as they match.  I use this command all the time.
16547 This also shows how to set a key globally, for all modes.
16549 @cindex Setting a key globally
16550 @cindex Global set key
16551 @cindex Key setting globally
16552 @findex global-set-key
16553 The command is @code{global-set-key}.  It is followed by the
16554 keybinding.  In a @file{.emacs} file, the keybinding is written as
16555 shown: @code{\C-c} stands for `control-c', which means `press the
16556 control key and the @kbd{c} key at the same time'.  The @code{w} means
16557 `press the @kbd{w} key'.  The keybinding is surrounded by double
16558 quotation marks.  In documentation, you would write this as @kbd{C-c
16559 w}.  (If you were binding a @key{META} key, such as @kbd{M-c}, rather
16560 than a @key{CTL} key, you would write @code{\M-c}.  @xref{Init
16561 Rebinding, , Rebinding Keys in Your Init File, emacs, The GNU Emacs
16562 Manual}, for details.)
16564 The command invoked by the keys is @code{compare-windows}.  Note that
16565 @code{compare-windows} is preceded by a single quote; otherwise, Emacs
16566 would first try to evaluate the symbol to determine its value.
16568 These three things, the double quotation marks, the backslash before
16569 the @samp{C}, and the single quote mark are necessary parts of
16570 keybinding that I tend to forget.  Fortunately, I have come to
16571 remember that I should look at my existing @file{.emacs} file, and
16572 adapt what is there.
16574 As for the keybinding itself: @kbd{C-c w}.  This combines the prefix
16575 key, @kbd{C-c}, with a single character, in this case, @kbd{w}.  This
16576 set of keys, @kbd{C-c} followed by a single character, is strictly
16577 reserved for individuals' own use.  (I call these `own' keys, since
16578 these are for my own use.)  You should always be able to create such a
16579 keybinding for your own use without stomping on someone else's
16580 keybinding.  If you ever write an extension to Emacs, please avoid
16581 taking any of these keys for public use.  Create a key like @kbd{C-c
16582 C-w} instead.  Otherwise, we will run out of `own' keys.
16584 @need 1250
16585 Here is another keybinding, with a comment:
16587 @smallexample
16588 @group
16589 ;;; Keybinding for `occur'
16590 ; I use occur a lot, so let's bind it to a key:
16591 (global-set-key "\C-co" 'occur)
16592 @end group
16593 @end smallexample
16595 @findex occur
16596 The @code{occur} command shows all the lines in the current buffer
16597 that contain a match for a regular expression.  Matching lines are
16598 shown in a buffer called @file{*Occur*}.  That buffer serves as a menu
16599 to jump to occurrences.
16601 @findex global-unset-key
16602 @cindex Unbinding key
16603 @cindex Key unbinding
16604 @need 1250
16605 Here is how to unbind a key, so it does not
16606 work:
16608 @smallexample
16609 @group
16610 ;;; Unbind `C-x f'
16611 (global-unset-key "\C-xf")
16612 @end group
16613 @end smallexample
16615 There is a reason for this unbinding: I found I inadvertently typed
16616 @w{@kbd{C-x f}} when I meant to type @kbd{C-x C-f}.  Rather than find a
16617 file, as I intended, I accidentally set the width for filled text,
16618 almost always to a width I did not want.  Since I hardly ever reset my
16619 default width, I simply unbound the key.
16621 @findex list-buffers, @r{rebound}
16622 @findex buffer-menu, @r{bound to key}
16623 @need 1250
16624 The following rebinds an existing key:
16626 @smallexample
16627 @group
16628 ;;; Rebind `C-x C-b' for `buffer-menu'
16629 (global-set-key "\C-x\C-b" 'buffer-menu)
16630 @end group
16631 @end smallexample
16633 By default, @kbd{C-x C-b} runs the
16634 @code{list-buffers} command.  This command lists
16635 your buffers in @emph{another} window.  Since I
16636 almost always want to do something in that
16637 window, I prefer the  @code{buffer-menu}
16638 command, which not only lists the buffers,
16639 but moves point into that window.
16641 @node Keymaps, Loading Files, Keybindings, Emacs Initialization
16642 @section Keymaps
16643 @cindex Keymaps
16644 @cindex Rebinding keys
16646 Emacs uses @dfn{keymaps} to record which keys call which commands.
16647 When you use @code{global-set-key} to set the keybinding for a single
16648 command in all parts of Emacs, you are specifying the keybinding in
16649 @code{current-global-map}.
16651 Specific modes, such as C mode or Text mode, have their own keymaps;
16652 the mode-specific keymaps override the global map that is shared by
16653 all buffers.
16655 The @code{global-set-key} function binds, or rebinds, the global
16656 keymap.  For example, the following binds the key @kbd{C-x C-b} to the
16657 function @code{buffer-menu}:
16659 @smallexample
16660 (global-set-key "\C-x\C-b" 'buffer-menu)
16661 @end smallexample
16663 Mode-specific keymaps are bound using the @code{define-key} function,
16664 which takes a specific keymap as an argument, as well as the key and
16665 the command.  For example, my @file{.emacs} file contains the
16666 following expression to bind the @code{texinfo-insert-@@group} command
16667 to @kbd{C-c C-c g}:
16669 @smallexample
16670 @group
16671 (define-key texinfo-mode-map "\C-c\C-cg" 'texinfo-insert-@@group)
16672 @end group
16673 @end smallexample
16675 @noindent
16676 The @code{texinfo-insert-@@group} function itself is a little extension
16677 to Texinfo mode that inserts @samp{@@group} into a Texinfo file.  I
16678 use this command all the time and prefer to type the three strokes
16679 @kbd{C-c C-c g} rather than the six strokes @kbd{@@ g r o u p}.
16680 (@samp{@@group} and its matching @samp{@@end group} are commands that
16681 keep all enclosed text together on one page; many multi-line examples
16682 in this book are surrounded by @samp{@@group @dots{} @@end group}.)
16684 @need 1250
16685 Here is the @code{texinfo-insert-@@group} function definition:
16687 @smallexample
16688 @group
16689 (defun texinfo-insert-@@group ()
16690   "Insert the string @@group in a Texinfo buffer."
16691   (interactive)
16692   (beginning-of-line)
16693   (insert "@@group\n"))
16694 @end group
16695 @end smallexample
16697 (Of course, I could have used Abbrev mode to save typing, rather than
16698 write a function to insert a word; but I prefer key strokes consistent
16699 with other Texinfo mode key bindings.)
16701 You will see numerous @code{define-key} expressions in
16702 @file{loaddefs.el} as well as in the various mode libraries, such as
16703 @file{cc-mode.el} and @file{lisp-mode.el}.
16705 @xref{Key Bindings, , Customizing Key Bindings, emacs, The GNU Emacs
16706 Manual}, and @ref{Keymaps, , Keymaps, elisp, The GNU Emacs Lisp
16707 Reference Manual}, for more information about keymaps.
16709 @node Loading Files, Autoload, Keymaps, Emacs Initialization
16710 @section Loading Files
16711 @cindex Loading files
16712 @c findex load
16714 Many people in the GNU Emacs community have written extensions to
16715 Emacs.  As time goes by, these extensions are often included in new
16716 releases.  For example, the Calendar and Diary packages are now part
16717 of the standard GNU Emacs.
16719 (Calc, which I consider a vital part of Emacs, would be part of the
16720 standard distribution except that it was so large it was packaged
16721 separately and no one has changed that.)
16723 You can use a @code{load} command to evaluate a complete file and
16724 thereby install all the functions and variables in the file into Emacs.
16725 For example:
16727 @c (auto-compression-mode t)
16729 @smallexample
16730 (load "~/emacs/slowsplit")
16731 @end smallexample
16733 This evaluates, i.e.@: loads, the @file{slowsplit.el} file or if it
16734 exists, the faster, byte compiled @file{slowsplit.elc} file from the
16735 @file{emacs} sub-directory of your home directory.  The file contains
16736 the function @code{split-window-quietly}, which John Robinson wrote in
16737 1989.
16739 The @code{split-window-quietly} function splits a window with the
16740 minimum of redisplay.  I installed it in 1989 because it worked well
16741 with the slow 1200 baud terminals I was then using.  Nowadays, I only
16742 occasionally come across such a slow connection, but I continue to use
16743 the function because I like the way it leaves the bottom half of a
16744 buffer in the lower of the new windows and the top half in the upper
16745 window.
16747 @need 1250
16748 To replace the key binding for the default
16749 @code{split-window-vertically}, you must also unset that key and bind
16750 the keys to @code{split-window-quietly}, like this:
16752 @smallexample
16753 @group
16754 (global-unset-key "\C-x2")
16755 (global-set-key "\C-x2" 'split-window-quietly)
16756 @end group
16757 @end smallexample
16759 @vindex load-path
16760 If you load many extensions, as I do, then instead of specifying the
16761 exact location of the extension file, as shown above, you can specify
16762 that directory as part of Emacs' @code{load-path}.  Then, when Emacs
16763 loads a file, it will search that directory as well as its default
16764 list of directories.  (The default list is specified in @file{paths.h}
16765 when Emacs is built.)
16767 @need 1250
16768 The following command adds your @file{~/emacs} directory to the
16769 existing load path:
16771 @smallexample
16772 @group
16773 ;;; Emacs Load Path
16774 (setq load-path (cons "~/emacs" load-path))
16775 @end group
16776 @end smallexample
16778 Incidentally, @code{load-library} is an interactive interface to the
16779 @code{load} function.  The complete function looks like this:
16781 @findex load-library
16782 @smallexample
16783 @group
16784 (defun load-library (library)
16785   "Load the library named LIBRARY.
16786 This is an interface to the function `load'."
16787   (interactive "sLoad library: ")
16788   (load library))
16789 @end group
16790 @end smallexample
16792 The name of the function, @code{load-library}, comes from the use of
16793 `library' as a conventional synonym for `file'.  The source for the
16794 @code{load-library} command is in the @file{files.el} library.
16796 Another interactive command that does a slightly different job is
16797 @code{load-file}.  @xref{Lisp Libraries, , Libraries of Lisp Code for
16798 Emacs, emacs, The GNU Emacs Manual}, for information on the
16799 distinction between @code{load-library} and this command.
16801 @node Autoload, Simple Extension, Loading Files, Emacs Initialization
16802 @section Autoloading
16803 @findex autoload
16805 Instead of installing a function by loading the file that contains it,
16806 or by evaluating the function definition, you can make the function
16807 available but not actually install it until it is first called.  This
16808 is called @dfn{autoloading}.
16810 When you execute an autoloaded function, Emacs automatically evaluates
16811 the file that contains the definition, and then calls the function.
16813 Emacs starts quicker with autoloaded functions, since their libraries
16814 are not loaded right away; but you need to wait a moment when you
16815 first use such a function, while its containing file is evaluated.
16817 Rarely used functions are frequently autoloaded.  The
16818 @file{loaddefs.el} library contains hundreds of autoloaded functions,
16819 from @code{bookmark-set} to @code{wordstar-mode}.  Of course, you may
16820 come to use a `rare' function frequently.  When you do, you should
16821 load that function's file with a @code{load} expression in your
16822 @file{.emacs} file.
16824 In my @file{.emacs} file for Emacs version 21, I load 12 libraries
16825 that contain functions that would otherwise be autoloaded.  (Actually,
16826 it would have been better to include these files in my `dumped' Emacs
16827 when I built it, but I forgot.  @xref{Building Emacs, , Building
16828 Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, and the @file{INSTALL}
16829 file for more about dumping.)
16831 You may also want to include autoloaded expressions in your @file{.emacs}
16832 file.  @code{autoload} is a built-in function that takes up to five
16833 arguments, the final three of which are optional.  The first argument
16834 is the name of the function to be autoloaded; the second is the name
16835 of the file to be loaded.  The third argument is documentation for the
16836 function, and the fourth tells whether the function can be called
16837 interactively.  The fifth argument tells what type of
16838 object---@code{autoload} can handle a keymap or macro as well as a
16839 function (the default is a function).
16841 @need 800
16842 Here is a typical example:
16844 @smallexample
16845 @group
16846 (autoload 'html-helper-mode
16847   "html-helper-mode" "Edit HTML documents" t)
16848 @end group
16849 @end smallexample
16851 @noindent
16852 (@code{html-helper-mode} is an alternative to @code{html-mode}, which
16853 is a standard part of the distribution).
16855 @noindent
16856 This expression autoloads the @code{html-helper-mode} function.  It
16857 takes it from the @file{html-helper-mode.el} file (or from the byte
16858 compiled file @file{html-helper-mode.elc}, if it exists.)  The file
16859 must be located in a directory specified by @code{load-path}.  The
16860 documentation says that this is a mode to help you edit documents
16861 written in the HyperText Markup Language.  You can call this mode
16862 interactively by typing @kbd{M-x html-helper-mode}.  (You need to
16863 duplicate the function's regular documentation in the autoload
16864 expression because the regular function is not yet loaded, so its
16865 documentation is not available.)
16867 @xref{Autoload, , Autoload, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
16868 Manual}, for more information.
16870 @node Simple Extension, X11 Colors, Autoload, Emacs Initialization
16871 @section A Simple Extension: @code{line-to-top-of-window}
16872 @findex line-to-top-of-window
16873 @cindex Simple extension in @file{.emacs} file
16875 Here is a simple extension to Emacs that moves the line point is on to
16876 the top of the window.  I use this all the time, to make text easier
16877 to read.
16879 You can put the following code into a separate file and then load it
16880 from your @file{.emacs} file, or you can include it within your
16881 @file{.emacs} file.
16883 @need 1250
16884 Here is the definition:
16886 @smallexample
16887 @group
16888 ;;; Line to top of window;
16889 ;;; replace three keystroke sequence  C-u 0 C-l
16890 (defun line-to-top-of-window ()
16891   "Move the line point is on to top of window."
16892   (interactive)
16893   (recenter 0))
16894 @end group
16895 @end smallexample
16897 @need 1250
16898 Now for the keybinding.
16900 Nowadays, function keys as well as mouse button events and
16901 non-@sc{ascii} characters are written within square brackets, without
16902 quotation marks.  (In Emacs version 18 and before, you had to write
16903 different function key bindings for each different make of terminal.)
16905 I bind @code{line-to-top-of-window} to my @key{F6} function key like
16906 this:
16908 @smallexample
16909 (global-set-key [f6] 'line-to-top-of-window)
16910 @end smallexample
16912 For more information, see @ref{Init Rebinding, , Rebinding Keys in
16913 Your Init File, emacs, The GNU Emacs Manual}.
16915 @cindex Conditional 'twixt two versions of Emacs
16916 @cindex Version of Emacs, choosing
16917 @cindex Emacs version, choosing
16918 If you run two versions of GNU Emacs, such as versions 20 and 21, and
16919 use one @file{.emacs} file, you can select which code to evaluate with
16920 the following conditional:
16922 @smallexample
16923 @group
16924 (cond
16925  ((string-equal (number-to-string 20) (substring (emacs-version) 10 12))
16926   ;; evaluate version 20 code
16927   ( @dots{} ))
16928  ((string-equal (number-to-string 21) (substring (emacs-version) 10 12))
16929   ;; evaluate version 21 code
16930   ( @dots{} )))
16931 @end group
16932 @end smallexample
16934 For example, in contrast to version 20, version 21 blinks its cursor
16935 by default.  I hate such blinking, as well as some other features in
16936 version 21, so I placed the following in my @file{.emacs}
16937 file@footnote{When I start instances of Emacs that do not load my
16938 @file{.emacs} file or any site file, I also turn off blinking:
16940 @smallexample
16941 emacs -q --no-site-file -eval '(blink-cursor-mode nil)'
16942 @end smallexample
16945 @smallexample
16946 @group
16947 (if (string-equal "21" (substring (emacs-version) 10 12))
16948     (progn
16949       (blink-cursor-mode 0)
16950       ;; Insert newline when you press `C-n' (next-line)
16951       ;; at the end of the buffer
16952       (setq next-line-add-newlines t)
16953 @end group
16954 @group
16955       ;; Turn on image viewing
16956       (auto-image-file-mode t)
16957 @end group
16958 @group
16959       ;; Turn on menu bar (this bar has text)
16960       ;; (Use numeric argument to turn on)
16961       (menu-bar-mode 1)
16962 @end group
16963 @group
16964       ;; Turn off tool bar (this bar has icons)
16965       ;; (Use numeric argument to turn on)
16966       (tool-bar-mode nil)
16967 @end group
16968 @group
16969       ;; Turn off tooltip mode for tool bar
16970       ;; (This mode causes icon explanations to pop up)
16971       ;; (Use numeric argument to turn on)
16972       (tooltip-mode nil)
16973       ;; If tooltips turned on, make tips appear promptly
16974       (setq tooltip-delay 0.1)  ; default is one second
16975        ))
16976 @end group
16977 @end smallexample
16979 @noindent
16980 (You will note that instead of typing @code{(number-to-string 21)}, I
16981 decided to save typing and wrote `21' as a string, @code{"21"}, rather
16982 than convert it from an integer to a string.  In this instance, this
16983 expression is better than the longer, but more general
16984 @code{(number-to-string 21)}.  However, if you do not know ahead of
16985 time what type of information will be returned, then the
16986 @code{number-to-string} function will be needed.)
16988 @node X11 Colors, Miscellaneous, Simple Extension, Emacs Initialization
16989 @section X11 Colors
16991 You can specify colors when you use Emacs with the MIT X Windowing
16992 system.
16994 I dislike the default colors and specify my own.
16996 @need 1250
16997 Here are the expressions in my @file{.emacs}
16998 file that set values:
17000 @smallexample
17001 @group
17002 ;; Set cursor color
17003 (set-cursor-color "white")
17005 ;; Set mouse color
17006 (set-mouse-color "white")
17008 ;; Set foreground and background
17009 (set-foreground-color "white")
17010 (set-background-color "darkblue")
17011 @end group
17013 @group
17014 ;;; Set highlighting colors for isearch and drag
17015 (set-face-foreground 'highlight "white")
17016 (set-face-background 'highlight "blue")
17017 @end group
17019 @group
17020 (set-face-foreground 'region "cyan")
17021 (set-face-background 'region "blue")
17022 @end group
17024 @group
17025 (set-face-foreground 'secondary-selection "skyblue")
17026 (set-face-background 'secondary-selection "darkblue")
17027 @end group
17029 @group
17030 ;; Set calendar highlighting colors
17031 (setq calendar-load-hook
17032       '(lambda ()
17033          (set-face-foreground 'diary-face   "skyblue")
17034          (set-face-background 'holiday-face "slate blue")
17035          (set-face-foreground 'holiday-face "white")))
17036 @end group
17037 @end smallexample
17039 The various shades of blue soothe my eye and prevent me from seeing
17040 the screen flicker.
17042 Alternatively, I could have set my specifications in various X
17043 initialization files.  For example, I could set the foreground,
17044 background, cursor, and pointer (i.e., mouse) colors in my
17045 @file{~/.Xresources} file like this:
17047 @smallexample
17048 @group
17049 Emacs*foreground:   white
17050 Emacs*background:   darkblue
17051 Emacs*cursorColor:  white
17052 Emacs*pointerColor: white
17053 @end group
17054 @end smallexample
17056 In any event, since it is not part of Emacs, I set the root color of
17057 my X window in my @file{~/.xinitrc} file, like this@footnote{I
17058 occasionally run more modern window managers, such as Sawfish with
17059 GNOME, Enlightenment, SCWM, or KDE; in those cases, I often specify an
17060 image rather than a plain color.}:
17062 @smallexample
17063 @group
17064 # I use TWM for window manager.
17065 xsetroot -solid Navy -fg white &
17066 @end group
17067 @end smallexample
17069 @node Miscellaneous, Mode Line, X11 Colors, Emacs Initialization
17070 @section Miscellaneous Settings for a @file{.emacs} File
17072 Here are a few miscellaneous settings:
17073 @sp 1
17075 @itemize @minus
17076 @item
17077 Set the shape and color of the mouse cursor:
17078 @smallexample
17079 @group
17080 ; Cursor shapes are defined in
17081 ; `/usr/include/X11/cursorfont.h';
17082 ; for example, the `target' cursor is number 128;
17083 ; the `top_left_arrow' cursor is number 132.
17084 @end group
17086 @group
17087 (let ((mpointer (x-get-resource "*mpointer"
17088                                 "*emacs*mpointer")))
17089   ;; If you have not set your mouse pointer
17090   ;;     then set it, otherwise leave as is:
17091   (if (eq mpointer nil)
17092       (setq mpointer "132")) ; top_left_arrow
17093 @end group
17094 @group
17095   (setq x-pointer-shape (string-to-int mpointer))
17096   (set-mouse-color "white"))
17097 @end group
17098 @end smallexample
17099 @end itemize
17101 @node Mode Line,  , Miscellaneous, Emacs Initialization
17102 @section A Modified Mode Line
17103 @vindex default-mode-line-format
17104 @cindex Mode line format
17106 Finally, a feature I really like: a modified mode line.
17108 When I work over a network, I forget which machine I am using.  Also,
17109 I tend to I lose track of where I am, and which line point is on.
17111 So I reset my mode line to look like this:
17113 @smallexample
17114 -:-- foo.texi   rattlesnake:/home/bob/  Line 1  (Texinfo Fill) Top
17115 @end smallexample
17117 I am visiting a file called @file{foo.texi}, on my machine
17118 @file{rattlesnake} in my @file{/home/bob} buffer.  I am on line 1, in
17119 Texinfo mode, and am at the top of the buffer.
17121 @need 1200
17122 My @file{.emacs} file has a section that looks like this:
17124 @smallexample
17125 @group
17126 ;; Set a Mode Line that tells me which machine, which directory,
17127 ;; and which line I am on, plus the other customary information.
17128 (setq default-mode-line-format
17129  (quote
17130   (#("-" 0 1
17131      (help-echo
17132       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
17133    mode-line-mule-info
17134    mode-line-modified
17135    mode-line-frame-identification
17136    "    "
17137 @end group
17138 @group
17139    mode-line-buffer-identification
17140    "    "
17141    (:eval (substring
17142            (system-name) 0 (string-match "\\..+" (system-name))))
17143    ":"
17144    default-directory
17145    #(" " 0 1
17146      (help-echo
17147       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
17148    (line-number-mode " Line %l ")
17149    global-mode-string
17150 @end group
17151 @group
17152    #("   %[(" 0 6
17153      (help-echo
17154       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
17155    (:eval (mode-line-mode-name))
17156    mode-line-process
17157    minor-mode-alist
17158    #("%n" 0 2 (help-echo "mouse-2: widen" local-map (keymap ...)))
17159    ")%] "
17160    (-3 . "%P")
17161    ;;   "-%-"
17162    )))
17163 @end group
17164 @end smallexample
17166 @noindent
17167 Here, I redefine the default mode line.  Most of the parts are from
17168 the original; but I make a few changes.  I set the @emph{default} mode
17169 line format so as to permit various modes, such as Info, to override
17172 Many elements in the list are self-explanatory:
17173 @code{mode-line-modified} is a variable that tells whether the buffer
17174 has been modified, @code{mode-name} tells the name of the mode, and so
17175 on.  However, the format looks complicated because of two features we
17176 have not discussed.
17178 The first string in the mode line is a dash or hyphen, @samp{-}.  In
17179 the old days, it would have been specified simply as @code{"-"}.  But
17180 nowadays, Emacs can add properties to a string, such as highlighting
17181 or, as in this case, a help feature.  If you place your mouse cursor
17182 over the hyphen, some help information appears  (By default, you must
17183 wait one second before the information appears.  You can change that
17184 timing by changing the value of @code{tooltip-delay}.)
17186 @need 1000
17187 The new string format has a special syntax:
17189 @smallexample
17190 #("-" 0 1 (help-echo "mouse-1: select window, ..."))
17191 @end smallexample
17193 @noindent
17194 The @code{#(} begins a list.  The first element of the list is the
17195 string itself, just one @samp{-}.  The second and third
17196 elements specify the range over which the fourth element applies.  A
17197 range starts @emph{after} a character, so a zero means the range
17198 starts just before the first character; a 1 means that the range ends
17199 just after the first character.  The third element is the property for
17200 the range.  It consists of a property list,  a
17201 property name, in this case, @samp{help-echo}, followed by a value, in this
17202 case, a string.  The second, third, and fourth elements of this new
17203 string format can be repeated.
17205 @xref{Text Props and Strings, , Text Properties in String, elisp, The
17206 GNU Emacs Lisp Reference Manual}, and see @ref{Mode Line Format, , Mode
17207 Line Format, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more
17208 information.
17210 @code{mode-line-buffer-identification}
17211 displays the current buffer name.  It is a list
17212 beginning @code{(#("%12b" 0 4 @dots{}}.
17213 The @code{#(} begins the list.
17215 The @samp{"%12b"} displays the current buffer name, using the
17216 @code{buffer-name} function with which we are familiar; the `12'
17217 specifies the maximum number of characters that will be displayed.
17218 When a name has fewer characters, whitespace is added to fill out to
17219 this number.  (Buffer names can and often should be longer than 12
17220 characters; this length works well in a typical 80 column wide
17221 window.)
17223 @code{:eval} is a new feature in GNU Emacs version 21.  It says to
17224 evaluate the following form and use the result as a string to display.
17225 In this case, the expression displays the first component of the full
17226 system name.  The end of the first component is a @samp{.} (`period'),
17227 so I use the @code{string-match} function to tell me the length of the
17228 first component.  The substring from the zeroth character to that
17229 length is the name of the machine.
17231 @need 1250
17232 This is the expression:
17234 @smallexample
17235 @group
17236 (:eval (substring
17237         (system-name) 0 (string-match "\\..+" (system-name))))
17238 @end group
17239 @end smallexample
17241 @samp{%[} and @samp{%]} cause a pair of square brackets
17242 to appear for each recursive editing level.  @samp{%n} says `Narrow'
17243 when narrowing is in effect.  @samp{%P} tells you the percentage of
17244 the buffer that is above the bottom of the window, or `Top', `Bottom',
17245 or `All'.  (A lower case @samp{p} tell you the percentage above the
17246 @emph{top} of the window.)  @samp{%-} inserts enough dashes to fill
17247 out the line.
17249 Remember, ``You don't have to like Emacs to like it'' --- your own
17250 Emacs can have different colors, different commands, and different
17251 keys than a default Emacs.
17253 On the other hand, if you want to bring up a plain `out of the box'
17254 Emacs, with no customization, type:
17256 @smallexample
17257 emacs -q
17258 @end smallexample
17260 @noindent
17261 This will start an Emacs that does @emph{not} load your
17262 @file{~/.emacs} initialization file.  A plain, default Emacs.  Nothing
17263 more.
17265 @node Debugging, Conclusion, Emacs Initialization, Top
17266 @chapter Debugging
17267 @cindex debugging
17269 GNU Emacs has two debuggers, @code{debug} and @code{edebug}.  The
17270 first is built into the internals of Emacs and is always with you;
17271 the second requires that you instrument a function before you can use it.
17273 Both debuggers are described extensively in @ref{Debugging, ,
17274 Debugging Lisp Programs, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
17275 In this chapter, I will walk through a short example of each.
17277 @menu
17278 * debug::                       How to use the built-in debugger.
17279 * debug-on-entry::              Start debugging when you call a function.
17280 * debug-on-quit::               Start debugging when you quit with @kbd{C-g}.
17281 * edebug::                      How to use Edebug, a source level debugger.
17282 * Debugging Exercises::
17283 @end menu
17285 @node debug, debug-on-entry, Debugging, Debugging
17286 @section @code{debug}
17287 @findex debug
17289 Suppose you have written a function definition that is intended to
17290 return the sum of the numbers 1 through a given number.  (This is the
17291 @code{triangle} function discussed earlier.  @xref{Decrementing
17292 Example, , Example with Decrementing Counter}, for a discussion.)
17293 @c xref{Decrementing Loop,, Loop with a Decrementing Counter}, for a discussion.)
17295 However, your function definition has a bug.  You have mistyped
17296 @samp{1=} for @samp{1-}.  Here is the broken definition:
17298 @findex triangle-bugged
17299 @smallexample
17300 @group
17301 (defun triangle-bugged (number)
17302   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
17303   (let ((total 0))
17304     (while (> number 0)
17305       (setq total (+ total number))
17306       (setq number (1= number)))      ; @r{Error here.}
17307     total))
17308 @end group
17309 @end smallexample
17311 If you are reading this in Info, you can evaluate this definition in
17312 the normal fashion.  You will see @code{triangle-bugged} appear in the
17313 echo area.
17315 @need 1250
17316 Now evaluate the @code{triangle-bugged} function with an
17317 argument of 4:
17319 @smallexample
17320 (triangle-bugged 4)
17321 @end smallexample
17323 @noindent
17324 In GNU Emacs version 21, you will create and enter a
17325 @file{*Backtrace*} buffer that says:
17327 @noindent
17328 @smallexample
17329 @group
17330 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17331 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
17332   (1= number)
17333   (setq number (1= number))
17334   (while (> number 0) (setq total (+ total number))
17335         (setq number (1= number)))
17336   (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
17337     (setq number ...)) total)
17338   triangle-bugged(4)
17339 @end group
17340 @group
17341   eval((triangle-bugged 4))
17342   eval-last-sexp-1(nil)
17343   eval-last-sexp(nil)
17344   call-interactively(eval-last-sexp)
17345 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17346 @end group
17347 @end smallexample
17349 @noindent
17350 (I have reformatted this example slightly; the debugger does not fold
17351 long lines.  As usual, you can quit the debugger by typing @kbd{q} in
17352 the @file{*Backtrace*} buffer.)
17354 In practice, for a bug as simple as this, the `Lisp error' line will
17355 tell you what you need to know to correct the definition.  The
17356 function @code{1=} is `void'.
17358 @need 800
17359 In GNU Emacs 20 and before, you will see:
17361 @smallexample
17362 Symbol's function definition is void:@: 1=
17363 @end smallexample
17365 @noindent
17366 which has the same meaning as the @file{*Backtrace*} buffer line in
17367 version 21.
17369 However, suppose you are not quite certain what is going on?
17370 You can read the complete backtrace.
17372 In this case, you need to run GNU Emacs 21, which automatically starts
17373 the debugger that puts you in the @file{*Backtrace*} buffer; or else,
17374 you need to start the debugger manually as described below.
17376 Read the @file{*Backtrace*} buffer from the bottom up; it tells you
17377 what Emacs did that led to the error.  Emacs made an interactive call
17378 to @kbd{C-x C-e} (@code{eval-last-sexp}), which led to the evaluation
17379 of the @code{triangle-bugged} expression.  Each line above tells you
17380 what the Lisp interpreter evaluated next.
17382 @need 1250
17383 The third line from the top of the buffer is
17385 @smallexample
17386 (setq number (1= number))
17387 @end smallexample
17389 @noindent
17390 Emacs tried to evaluate this expression; in order to do so, it tried
17391 to evaluate the inner expression shown on the second line from the
17392 top:
17394 @smallexample
17395 (1= number)
17396 @end smallexample
17398 @need 1250
17399 @noindent
17400 This is where the error occurred; as the top line says:
17402 @smallexample
17403 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
17404 @end smallexample
17406 @noindent
17407 You can correct the mistake, re-evaluate the function definition, and
17408 then run your test again.
17410 @node debug-on-entry, debug-on-quit, debug, Debugging
17411 @section @code{debug-on-entry}
17412 @findex debug-on-entry
17414 GNU Emacs 21 starts the debugger automatically when your function has
17415 an error.  GNU Emacs version 20 and before did not; it simply
17416 presented you with an error message.  You had to start the debugger
17417 manually.
17419 You can start the debugger manually for all versions of Emacs; the
17420 advantage is that the debugger runs even if you do not have a bug in
17421 your code.  Sometimes your code will be free of bugs!
17423 You can enter the debugger when you call the function by calling
17424 @code{debug-on-entry}.
17426 @need 1250
17427 @noindent
17428 Type:
17430 @smallexample
17431 M-x debug-on-entry RET triangle-bugged RET
17432 @end smallexample
17434 @need 1250
17435 @noindent
17436 Now, evaluate the following:
17438 @smallexample
17439 (triangle-bugged 5)
17440 @end smallexample
17442 @noindent
17443 All versions of Emacs will create a @file{*Backtrace*} buffer and tell
17444 you that it is beginning to evaluate the @code{triangle-bugged}
17445 function:
17447 @smallexample
17448 @group
17449 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17450 Debugger entered--entering a function:
17451 * triangle-bugged(5)
17452   eval((triangle-bugged 5))
17453 @end group
17454 @group
17455   eval-last-sexp-1(nil)
17456   eval-last-sexp(nil)
17457   call-interactively(eval-last-sexp)
17458 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17459 @end group
17460 @end smallexample
17462 In the @file{*Backtrace*} buffer, type @kbd{d}.  Emacs will evaluate
17463 the first expression in @code{triangle-bugged}; the buffer will look
17464 like this:
17466 @smallexample
17467 @group
17468 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17469 Debugger entered--beginning evaluation of function call form:
17470 * (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
17471         (setq number ...)) total)
17472 * triangle-bugged(5)
17473   eval((triangle-bugged 5))
17474 @end group
17475 @group
17476   eval-last-sexp-1(nil)
17477   eval-last-sexp(nil)
17478   call-interactively(eval-last-sexp)
17479 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17480 @end group
17481 @end smallexample
17483 @noindent
17484 Now, type @kbd{d} again, eight times, slowly.  Each time you type
17485 @kbd{d}, Emacs will evaluate another expression in the function
17486 definition.
17488 @need 1750
17489 Eventually, the buffer will look like this:
17491 @smallexample
17492 @group
17493 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17494 Debugger entered--beginning evaluation of function call form:
17495 * (setq number (1= number))
17496 * (while (> number 0) (setq total (+ total number))
17497         (setq number (1= number)))
17498 @group
17499 @end group
17500 * (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
17501         (setq number ...)) total)
17502 * triangle-bugged(5)
17503   eval((triangle-bugged 5))
17504 @group
17505 @end group
17506   eval-last-sexp-1(nil)
17507   eval-last-sexp(nil)
17508   call-interactively(eval-last-sexp)
17509 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17510 @end group
17511 @end smallexample
17513 @noindent
17514 Finally, after you type @kbd{d} two more times, Emacs will reach the
17515 error, and the top two lines of the @file{*Backtrace*} buffer will look
17516 like this:
17518 @smallexample
17519 @group
17520 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17521 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
17522 * (1= number)
17523 @dots{}
17524 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17525 @end group
17526 @end smallexample
17528 By typing @kbd{d}, you were able to step through the function.
17530 You can quit a @file{*Backtrace*} buffer by typing @kbd{q} in it; this
17531 quits the trace, but does not cancel @code{debug-on-entry}.
17533 @findex cancel-debug-on-entry
17534 To cancel the effect of @code{debug-on-entry}, call
17535 @code{cancel-debug-on-entry} and the name of the function, like this:
17537 @smallexample
17538 M-x cancel-debug-on-entry RET triangle-bugged RET
17539 @end smallexample
17541 @noindent
17542 (If you are reading this in Info, cancel @code{debug-on-entry} now.)
17544 @node debug-on-quit, edebug, debug-on-entry, Debugging
17545 @section @code{debug-on-quit} and @code{(debug)}
17547 In addition to setting @code{debug-on-error} or calling @code{debug-on-entry},
17548 there are two other ways to start @code{debug}.
17550 @findex debug-on-quit
17551 You can start @code{debug} whenever you type @kbd{C-g}
17552 (@code{keyboard-quit}) by setting the variable @code{debug-on-quit} to
17553 @code{t}.  This is useful for debugging infinite loops.
17555 @need 1500
17556 @cindex @code{(debug)} in code
17557 Or, you can insert a line that says @code{(debug)} into your code
17558 where you want the debugger to start, like this:
17560 @smallexample
17561 @group
17562 (defun triangle-bugged (number)
17563   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
17564   (let ((total 0))
17565     (while (> number 0)
17566       (setq total (+ total number))
17567       (debug)                         ; @r{Start debugger.}
17568       (setq number (1= number)))      ; @r{Error here.}
17569     total))
17570 @end group
17571 @end smallexample
17573 The @code{debug} function is described in detail in @ref{Debugger, ,
17574 The Lisp Debugger, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
17576 @node edebug, Debugging Exercises, debug-on-quit, Debugging
17577 @section The @code{edebug} Source Level Debugger
17578 @cindex Source level debugger
17579 @findex edebug
17581 Edebug is a source level debugger.  Edebug normally displays the
17582 source of the code you are debugging, with an arrow at the left that
17583 shows which line you are currently executing.
17585 You can walk through the execution of a function, line by line, or run
17586 quickly until reaching a @dfn{breakpoint} where execution stops.
17588 Edebug is described in @ref{edebug, , Edebug, elisp, The GNU Emacs
17589 Lisp Reference Manual}.
17591 Here is a bugged function definition for @code{triangle-recursively}.
17592 @xref{Recursive triangle function, , Recursion in place of a counter},
17593 for a review of it.
17595 @smallexample
17596 @group
17597 (defun triangle-recursively-bugged (number)
17598   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive.
17599 Uses recursion."
17600   (if (= number 1)
17601       1
17602     (+ number
17603        (triangle-recursively-bugged
17604         (1= number)))))               ; @r{Error here.}
17605 @end group
17606 @end smallexample
17608 @noindent
17609 Normally, you would install this definition by positioning your cursor
17610 after the function's closing parenthesis and typing @kbd{C-x C-e}
17611 (@code{eval-last-sexp}) or else by positioning your cursor within the
17612 definition and typing @kbd{C-M-x} (@code{eval-defun}).  (By default,
17613 the @code{eval-defun} command works only in Emacs Lisp mode or in Lisp
17614 Interactive mode.)
17616 @need 1500
17617 However, to prepare this function definition for Edebug, you must
17618 first @dfn{instrument} the code using a different command.  You can do
17619 this by positioning your cursor within the definition and typing
17621 @smallexample
17622 M-x edebug-defun RET
17623 @end smallexample
17625 @noindent
17626 This will cause Emacs to load Edebug automatically if it is not
17627 already loaded, and properly instrument the function.
17629 After instrumenting the function, place your cursor after the
17630 following expression and type @kbd{C-x C-e} (@code{eval-last-sexp}):
17632 @smallexample
17633 (triangle-recursively-bugged 3)
17634 @end smallexample
17636 @noindent
17637 You will be jumped back to the source for
17638 @code{triangle-recursively-bugged} and the cursor positioned at the
17639 beginning of the @code{if} line of the function.  Also, you will see
17640 an arrowhead at the left hand side of that line.  The arrowhead marks
17641 the line where the function is executing.  (In the following examples,
17642 we show the arrowhead with @samp{=>}; in a windowing system, you may
17643 see the arrowhead as a solid triangle in the window `fringe'.)
17645 @smallexample
17646 =>@point{}(if (= number 1)
17647 @end smallexample
17649 @noindent
17650 @iftex
17651 In the example, the location of point is displayed with a star,
17652 @samp{@point{}} (in Info, it is displayed as @samp{-!-}).
17653 @end iftex
17654 @ifnottex
17655 In the example, the location of point is displayed as @samp{@point{}}
17656 (in a printed book, it is displayed with a five pointed star).
17657 @end ifnottex
17659 If you now press @key{SPC}, point will move to the next expression to
17660 be executed; the line will look like this:
17662 @smallexample
17663 =>(if @point{}(= number 1)
17664 @end smallexample
17666 @noindent
17667 As you continue to press @key{SPC}, point will move from expression to
17668 expression.  At the same time, whenever an expression returns a value,
17669 that value will be displayed in the echo area.  For example, after you
17670 move point past @code{number}, you will see the following:
17672 @smallexample
17673 Result: 3 = C-c
17674 @end smallexample
17676 @noindent
17677 This means the value of @code{number} is 3, which is @sc{ascii}
17678 `control-c' (the third letter of the alphabet).
17680 You can continue moving through the code until you reach the line with
17681 the error.  Before evaluation, that line looks like this:
17683 @smallexample
17684 =>        @point{}(1= number)))))               ; @r{Error here.}
17685 @end smallexample
17687 @need 1250
17688 @noindent
17689 When you press @key{SPC} once again, you will produce an error message
17690 that says:
17692 @smallexample
17693 Symbol's function definition is void:@: 1=
17694 @end smallexample
17696 @noindent
17697 This is the bug.
17699 Press @kbd{q} to quit Edebug.
17701 To remove instrumentation from a function definition, simply
17702 re-evaluate it with a command that does not instrument it.
17703 For example, you could place your cursor after the definition's
17704 closing parenthesis and type @kbd{C-x C-e}.
17706 Edebug does a great deal more than walk with you through a function.
17707 You can set it so it races through on its own, stopping only at an
17708 error or at specified stopping points; you can cause it to display the
17709 changing values of various expressions; you can find out how many
17710 times a function is called, and more.
17712 Edebug is described in @ref{edebug, , Edebug, elisp, The GNU Emacs
17713 Lisp Reference Manual}.
17715 @need 1500
17716 @node Debugging Exercises,  , edebug, Debugging
17717 @section Debugging Exercises
17719 @itemize @bullet
17720 @item
17721 Install the @code{count-words-region} function and then cause it to
17722 enter the built-in debugger when you call it.  Run the command on a
17723 region containing two words.  You will need to press @kbd{d} a
17724 remarkable number of times.  On your system, is a `hook' called after
17725 the command finishes?  (For information on hooks, see @ref{Command
17726 Overview, , Command Loop Overview, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
17727 Manual}.)
17729 @item
17730 Copy @code{count-words-region} into the @file{*scratch*} buffer,
17731 instrument the function for Edebug, and walk through its execution.
17732 The function does not need to have a bug, although you can introduce
17733 one if you wish.  If the function lacks a bug, the walk-through
17734 completes without problems.
17736 @item
17737 While running Edebug, type @kbd{?} to see a list of all the Edebug commands.
17738 (The @code{global-edebug-prefix} is usually @kbd{C-x X}, i.e.@:
17739 @kbd{@key{CTL}-x} followed by an upper case @kbd{X}; use this prefix
17740 for commands made outside of the Edebug debugging buffer.)
17742 @item
17743 In the Edebug debugging buffer, use the @kbd{p}
17744 (@code{edebug-bounce-point}) command to see where in the region the
17745 @code{count-words-region} is working.
17747 @item
17748 Move point to some spot further down function and then type the
17749 @kbd{h} (@code{edebug-goto-here}) command to jump to that location.
17751 @item
17752 Use the @kbd{t} (@code{edebug-trace-mode}) command to cause Edebug to
17753 walk through the function on its own; use an upper case @kbd{T} for
17754 @code{edebug-Trace-fast-mode}.
17756 @item
17757 Set a breakpoint, then run Edebug in Trace mode until it reaches the
17758 stopping point.
17759 @end itemize
17761 @node Conclusion, the-the, Debugging, Top
17762 @chapter Conclusion
17764 We have now reached the end of this Introduction.  You have now
17765 learned enough about programming in Emacs Lisp to set values, to write
17766 simple @file{.emacs} files for yourself and your friends, and write
17767 simple customizations and extensions to Emacs.
17769 This is a place to stop.  Or, if you wish, you can now go onward, and
17770 teach yourself.
17772 You have learned some of the basic nuts and bolts of programming.  But
17773 only some.  There are a great many more brackets and hinges that are
17774 easy to use that we have not touched.
17776 A path you can follow right now lies among the sources to GNU Emacs
17777 and in
17778 @ifnotinfo
17779 @cite{The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
17780 @end ifnotinfo
17781 @ifinfo
17782 @ref{Top, , The GNU Emacs Lisp Reference Manual, elisp, The GNU
17783 Emacs Lisp Reference Manual}.
17784 @end ifinfo
17786 The Emacs Lisp sources are an adventure.  When you read the sources and
17787 come across a function or expression that is unfamiliar, you need to
17788 figure out or find out what it does.
17790 Go to the Reference Manual.  It is a thorough, complete, and fairly
17791 easy-to-read description of Emacs Lisp.  It is written not only for
17792 experts, but for people who know what you know.  (The @cite{Reference
17793 Manual} comes with the standard GNU Emacs distribution.  Like this
17794 introduction, it comes as a Texinfo source file, so you can read it
17795 on-line and as a typeset, printed book.)
17797 Go to the other on-line help that is part of GNU Emacs: the on-line
17798 documentation for all functions, and @code{find-tags}, the program
17799 that takes you to sources.
17801 Here is an example of how I explore the sources.  Because of its name,
17802 @file{simple.el} is the file I looked at first, a long time ago.  As
17803 it happens some of the functions in @file{simple.el} are complicated,
17804 or at least look complicated at first sight.  The @code{open-line}
17805 function, for example, looks complicated.
17807 You may want to walk through this function slowly, as we did with the
17808 @code{forward-sentence} function.
17809 @ifnottex
17810 (@xref{forward-sentence}.)
17811 @end ifnottex
17812 @iftex
17813 (@xref{forward-sentence, , @code{forward-sentence}}.)
17814 @end iftex
17815 Or you may want to skip that function and look at another, such as
17816 @code{split-line}.  You don't need to read all the functions.
17817 According to @code{count-words-in-defun}, the @code{split-line}
17818 function contains 27 words and symbols.
17820 Even though it is short, @code{split-line} contains four expressions
17821 we have not studied: @code{skip-chars-forward}, @code{indent-to},
17822 @code{current-column} and @samp{?\n}.
17824 Consider the @code{skip-chars-forward} function.  (It is part of the
17825 function definition for @code{back-to-indentation}, which is shown in
17826 @ref{Review, , Review}.)
17828 In GNU Emacs, you can find out more about @code{skip-chars-forward} by
17829 typing @kbd{C-h f} (@code{describe-function}) and the name of the
17830 function.  This gives you the function documentation.
17832 You may be able to guess what is done by a well named function such as
17833 @code{indent-to}; or you can look it up, too.  Incidentally, the
17834 @code{describe-function} function itself is in @file{help.el}; it is
17835 one of those long, but decipherable functions.  You can look up
17836 @code{describe-function} using the @kbd{C-h f} command!
17838 In this instance, since the code is Lisp, the @file{*Help*} buffer
17839 contains the name of the library containing the function's source.
17840 You can put point over the name of the library and press the RET key,
17841 which in this situation is bound to @code{help-follow}, and be taken
17842 directly to the source, in the same way as @kbd{M-.}
17843 (@code{find-tag}).
17845 The definition for @code{describe-function} illustrates how to
17846 customize the @code{interactive} expression without using the standard
17847 character codes; and it shows how to create a temporary buffer.
17849 (The @code{indent-to} function is written in C rather than Emacs Lisp;
17850 it is a `built-in' function.  @code{help-follow} only provides you
17851 with the documentation of a built-in function; it does not take you to
17852 the source.  But @code{find-tag} will take you to the source, if
17853 properly set up.)
17855 You can look at a function's source using @code{find-tag}, which is
17856 bound to @kbd{M-.}  Finally, you can find out what the Reference
17857 Manual has to say by visiting the manual in Info, and typing @kbd{i}
17858 (@code{Info-index}) and the name of the function, or by looking up
17859 @code{skip-chars-forward} in the index to a printed copy of the
17860 manual.
17862 Similarly, you can find out what is meant by @samp{?\n}.  You can try
17863 using @code{Info-index} with @samp{?\n}.  It turns out that this
17864 action won't help; but don't give up.  If you search the index for
17865 @samp{\n} without the @samp{?}, you will be taken directly to the
17866 relevant section of the manual.  (@xref{Character Type, , Character
17867 Type, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.  @samp{?\n} stands
17868 for the newline character.)
17870 Other interesting source files include @file{paragraphs.el},
17871 @file{loaddefs.el}, and @file{loadup.el}.  The @file{paragraphs.el}
17872 file includes short, easily understood functions as well as longer
17873 ones.  The @file{loaddefs.el} file contains the many standard
17874 autoloads and many keymaps.  I have never looked at it all; only at
17875 parts.  @file{loadup.el} is the file that loads the standard parts of
17876 Emacs; it tells you a great deal about how Emacs is built.
17877 (@xref{Building Emacs, , Building Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp
17878 Reference Manual}, for more about building.)
17880 As I said, you have learned some nuts and bolts; however, and very
17881 importantly, we have hardly touched major aspects of programming; I
17882 have said nothing about how to sort information, except to use the
17883 predefined @code{sort} function; I have said nothing about how to store
17884 information, except to use variables and lists; I have said nothing
17885 about how to write programs that write programs.  These are topics for
17886 another, and different kind of book, a different kind of learning.
17888 What you have done is learn enough for much practical work with GNU
17889 Emacs.  What you have done is get started.  This is the end of a
17890 beginning.
17892 @c ================ Appendix ================
17894 @node the-the, Kill Ring, Conclusion, Top
17895 @appendix The @code{the-the} Function
17896 @findex the-the
17897 @cindex Duplicated words function
17898 @cindex Words, duplicated
17900 Sometimes when you you write text, you duplicate words---as with ``you
17901 you'' near the beginning of this sentence.  I find that most
17902 frequently, I duplicate ``the'; hence, I call the function for
17903 detecting duplicated words, @code{the-the}.
17905 @need 1250
17906 As a first step, you could use the following regular expression to
17907 search for duplicates:
17909 @smallexample
17910 \\(\\w+[ \t\n]+\\)\\1
17911 @end smallexample
17913 @noindent
17914 This regexp matches one or more word-constituent characters followed
17915 by one or more spaces, tabs, or newlines.  However, it does not detect
17916 duplicated words on different lines, since the ending of the first
17917 word, the end of the line, is different from the ending of the second
17918 word, a space.  (For more information about regular expressions, see
17919 @ref{Regexp Search, , Regular Expression Searches}, as well as
17920 @ref{Regexps, , Syntax of Regular Expressions, emacs, The GNU Emacs
17921 Manual}, and @ref{Regular Expressions, , Regular Expressions, elisp,
17922 The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
17924 You might try searching just for duplicated word-constituent
17925 characters but that does not work since the pattern detects doubles
17926 such as the two occurrences of `th' in `with the'.
17928 Another possible regexp searches for word-constituent characters
17929 followed by non-word-constituent characters, reduplicated.  Here,
17930 @w{@samp{\\w+}} matches one or more word-constituent characters and
17931 @w{@samp{\\W*}} matches zero or more non-word-constituent characters.
17933 @smallexample
17934 \\(\\(\\w+\\)\\W*\\)\\1
17935 @end smallexample
17937 @noindent
17938 Again, not useful.
17940 Here is the pattern that I use.  It is not perfect, but good enough.
17941 @w{@samp{\\b}} matches the empty string, provided it is at the beginning
17942 or end of a word; @w{@samp{[^@@ \n\t]+}} matches one or more occurrences of
17943 any characters that are @emph{not} an @@-sign, space, newline, or tab.
17945 @smallexample
17946 \\b\\([^@@ \n\t]+\\)[ \n\t]+\\1\\b
17947 @end smallexample
17949 One can write more complicated expressions, but I found that this
17950 expression is good enough, so I use it.
17952 Here is the @code{the-the} function, as I include it in my
17953 @file{.emacs} file, along with a handy global key binding:
17955 @smallexample
17956 @group
17957 (defun the-the ()
17958   "Search forward for for a duplicated word."
17959   (interactive)
17960   (message "Searching for for duplicated words ...")
17961   (push-mark)
17962 @end group
17963 @group
17964   ;; This regexp is not perfect
17965   ;; but is fairly good over all:
17966   (if (re-search-forward
17967        "\\b\\([^@@ \n\t]+\\)[ \n\t]+\\1\\b" nil 'move)
17968       (message "Found duplicated word.")
17969     (message "End of buffer")))
17970 @end group
17972 @group
17973 ;; Bind `the-the' to  C-c \
17974 (global-set-key "\C-c\\" 'the-the)
17975 @end group
17976 @end smallexample
17978 @sp 1
17979 Here is test text:
17981 @smallexample
17982 @group
17983 one two two three four five
17984 five six seven
17985 @end group
17986 @end smallexample
17988 You can substitute the other regular expressions shown above in the
17989 function definition and try each of them on this list.
17991 @node Kill Ring, Full Graph, the-the, Top
17992 @appendix Handling the Kill Ring
17993 @cindex Kill ring handling
17994 @cindex Handling the kill ring
17995 @cindex Ring, making a list like a
17997 The kill ring is a list that is transformed into a ring by the
17998 workings of the @code{rotate-yank-pointer} function.  The @code{yank}
17999 and @code{yank-pop} commands use the @code{rotate-yank-pointer}
18000 function.  This appendix describes the @code{rotate-yank-pointer}
18001 function as well as both the @code{yank} and the @code{yank-pop}
18002 commands.
18004 @menu
18005 * rotate-yank-pointer::         Move a pointer along a list and around.
18006 * yank::                        Paste a copy of a clipped element.
18007 * yank-pop::                    Insert first element pointed to.
18008 @end menu
18010 @node rotate-yank-pointer, yank, Kill Ring, Kill Ring
18011 @comment  node-name,  next,  previous,  up
18012 @appendixsec The @code{rotate-yank-pointer} Function
18013 @findex rotate-yank-pointer
18015 The @code{rotate-yank-pointer} function changes the element in the kill
18016 ring to which @code{kill-ring-yank-pointer} points.  For example, it can
18017 change  @code{kill-ring-yank-pointer} from pointing to the second
18018 element to point to the third element.
18020 @need 800
18021 Here is the code for @code{rotate-yank-pointer}:
18023 @smallexample
18024 @group
18025 (defun rotate-yank-pointer (arg)
18026   "Rotate the yanking point in the kill ring."
18027   (interactive "p")
18028   (let ((length (length kill-ring)))
18029 @end group
18030 @group
18031     (if (zerop length)
18032         ;; @r{then-part}
18033         (error "Kill ring is empty")
18034 @end group
18035 @group
18036       ;; @r{else-part}
18037       (setq kill-ring-yank-pointer
18038             (nthcdr (% (+ arg
18039                           (- length
18040                              (length
18041                               kill-ring-yank-pointer)))
18042                        length)
18043                     kill-ring)))))
18044 @end group
18045 @end smallexample
18047 @menu
18048 * Understanding rotate-yk-ptr::
18049 * rotate-yk-ptr body::          The body of @code{rotate-yank-pointer}.
18050 @end menu
18052 @node Understanding rotate-yk-ptr, rotate-yk-ptr body, rotate-yank-pointer, rotate-yank-pointer
18053 @ifnottex
18054 @unnumberedsubsec @code{rotate-yank-pointer} in Outline
18055 @end ifnottex
18057 The @code{rotate-yank-pointer} function looks complex, but as usual,
18058 it can be understood by taking it apart piece by piece.  First look at
18059 it in skeletal form:
18061 @smallexample
18062 @group
18063 (defun rotate-yank-pointer (arg)
18064   "Rotate the yanking point in the kill ring."
18065   (interactive "p")
18066   (let @var{varlist}
18067     @var{body}@dots{})
18068 @end group
18069 @end smallexample
18071 This function takes one argument, called @code{arg}.  It has a brief
18072 documentation string; and it is interactive with a small @samp{p}, which
18073 means that the argument must be a processed prefix passed to the
18074 function as a number.
18076 The body of the function definition is a @code{let} expression, which
18077 itself has a body as well as a @var{varlist}.
18079 The @code{let} expression declares a variable that will be only usable
18080 within the bounds of this function.  This variable is called
18081 @code{length} and is bound to a value that is equal to the number of
18082 items in the kill ring.  This is done by using the function called
18083 @code{length}.  (Note that this function has the same name as the
18084 variable called @code{length}; but one use of the word is to name the
18085 function and the other is to name the variable.  The two are quite
18086 distinct.  Similarly, an English speaker will distinguish between the
18087 meanings of the word @samp{ship} when he says: "I must ship this package
18088 immediately." and "I must get aboard the ship immediately.")
18090 The function @code{length} tells the number of items there are in a list,
18091 so @code{(length kill-ring)} returns the number of items there are in the
18092 kill ring.
18094 @node rotate-yk-ptr body,  , Understanding rotate-yk-ptr, rotate-yank-pointer
18095 @comment  node-name,  next,  previous,  up
18096 @appendixsubsec The Body of @code{rotate-yank-pointer}
18098 The body of @code{rotate-yank-pointer} is a @code{let} expression and
18099 the body of the @code{let} expression is an @code{if} expression.
18101 The purpose of the @code{if} expression is to find out whether there is
18102 anything in the kill ring.  If the kill ring is empty, the @code{error}
18103 function stops evaluation of the function and prints a message in the
18104 echo area.  On the other hand, if the kill ring has something in it, the
18105 work of the function is done.
18107 Here is the if-part and then-part of the @code{if} expression:
18109 @findex zerop
18110 @findex error
18111 @smallexample
18112 @group
18113 (if (zerop length)                      ; @r{if-part}
18114     (error "Kill ring is empty")        ; @r{then-part}
18115   @dots{}
18116 @end group
18117 @end smallexample
18119 @noindent
18120 If there is not anything in the kill ring, its length must be zero and
18121 an error message sent to the user: @samp{Kill ring is empty}.  The
18122 @code{if} expression uses the function @code{zerop} which returns true
18123 if the value it is testing is zero.  When @code{zerop} tests true, the
18124 then-part of the @code{if} is evaluated.  The then-part is a list
18125 starting with the function @code{error}, which is a function that is
18126 similar to the @code{message} function (@pxref{message}), in that it
18127 prints a one-line message in the echo area.  However, in addition to
18128 printing a message, @code{error} also stops evaluation of the function
18129 within which it is embedded.  This means that the rest of the function
18130 will not be evaluated if the length of the kill ring is zero.
18132 @menu
18133 * Digression concerning error::  How to mislead humans, but not computers.
18134 * rotate-yk-ptr else-part::     The else-part of the @code{if} expression.
18135 * Remainder Function::          The remainder, @code{%}, function.
18136 * rotate-yk-ptr remainder::     Using @code{%} in @code{rotate-yank-pointer}.
18137 * kill-rng-yk-ptr last elt::    Pointing to the last element.
18138 @end menu
18140 @node Digression concerning error, rotate-yk-ptr else-part, rotate-yk-ptr body, rotate-yk-ptr body
18141 @ifnottex
18142 @unnumberedsubsubsec Digression about the word `error'
18143 @end ifnottex
18145 (In my opinion, it is slightly misleading, at least to humans, to use
18146 the term `error' as the name of the @code{error} function.  A better
18147 term would be `cancel'.  Strictly speaking, of course, you cannot
18148 point to, much less rotate a pointer to a list that has no length, so
18149 from the point of view of the computer, the word `error' is correct.
18150 But a human expects to attempt this sort of thing, if only to find out
18151 whether the kill ring is full or empty.  This is an act of
18152 exploration.
18154 (From the human point of view, the act of exploration and discovery is
18155 not necessarily an error, and therefore should not be labelled as one,
18156 even in the bowels of a computer.  As it is, the code in Emacs implies
18157 that a human who is acting virtuously, by exploring his or her
18158 environment, is making an error.  This is bad.  Even though the computer
18159 takes the same steps as it does when there is an `error', a term such as
18160 `cancel' would have a clearer connotation.)
18162 @node rotate-yk-ptr else-part, Remainder Function, Digression concerning error, rotate-yk-ptr body
18163 @unnumberedsubsubsec The else-part of the @code{if} expression
18165 The else-part of the @code{if} expression is dedicated to setting the
18166 value of @code{kill-ring-yank-pointer} when the kill ring has something
18167 in it.  The code looks like this:
18169 @smallexample
18170 @group
18171 (setq kill-ring-yank-pointer
18172       (nthcdr (% (+ arg
18173                     (- length
18174                        (length kill-ring-yank-pointer)))
18175                  length)
18176               kill-ring)))))
18177 @end group
18178 @end smallexample
18180 This needs some examination.  Clearly, @code{kill-ring-yank-pointer}
18181 is being set to be equal to some @sc{cdr} of the kill ring, using the
18182 @code{nthcdr} function that is described in an earlier section.
18183 (@xref{copy-region-as-kill}.)  But exactly how does it do this?
18185 Before looking at the details of the code let's first consider the
18186 purpose of the @code{rotate-yank-pointer} function.
18188 The @code{rotate-yank-pointer} function changes what
18189 @code{kill-ring-yank-pointer} points to.  If
18190 @code{kill-ring-yank-pointer} starts by pointing to the first element
18191 of a list, a call to @code{rotate-yank-pointer} causes it to point to
18192 the second element; and if @code{kill-ring-yank-pointer} points to the
18193 second element, a call to @code{rotate-yank-pointer} causes it to
18194 point to the third element.  (And if @code{rotate-yank-pointer} is
18195 given an argument greater than 1, it jumps the pointer that many
18196 elements.)
18198 The @code{rotate-yank-pointer} function uses @code{setq} to reset what
18199 the @code{kill-ring-yank-pointer} points to.  If
18200 @code{kill-ring-yank-pointer} points to the first element of the kill
18201 ring, then, in the simplest case, the @code{rotate-yank-pointer}
18202 function must cause it to point to the second element.  Put another
18203 way, @code{kill-ring-yank-pointer} must be reset to have a value equal
18204 to the @sc{cdr} of the kill ring.
18206 @need 1250
18207 That is, under these circumstances,
18209 @smallexample
18210 @group
18211 (setq kill-ring-yank-pointer
18212    ("some text" "a different piece of text" "yet more text"))
18214 (setq kill-ring
18215    ("some text" "a different piece of text" "yet more text"))
18216 @end group
18217 @end smallexample
18219 @need 800
18220 @noindent
18221 the code should do this:
18223 @smallexample
18224 (setq kill-ring-yank-pointer (cdr kill-ring))
18225 @end smallexample
18227 @need 1000
18228 @noindent
18229 As a result, the @code{kill-ring-yank-pointer} will look like this:
18231 @smallexample
18232 @group
18233 kill-ring-yank-pointer
18234      @result{} ("a different piece of text" "yet more text"))
18235 @end group
18236 @end smallexample
18238 The actual @code{setq} expression uses the @code{nthcdr} function to do
18239 the job.
18241 As we have seen before (@pxref{nthcdr}), the @code{nthcdr} function
18242 works by repeatedly taking the @sc{cdr} of a list---it takes the
18243 @sc{cdr} of the @sc{cdr} of the @sc{cdr} @dots{}
18245 @need 800
18246 The two following expressions produce the same result:
18248 @smallexample
18249 @group
18250 (setq kill-ring-yank-pointer (cdr kill-ring))
18252 (setq kill-ring-yank-pointer (nthcdr 1 kill-ring))
18253 @end group
18254 @end smallexample
18256 In the @code{rotate-yank-pointer} function, however, the first
18257 argument to @code{nthcdr} is a rather complex looking expression with
18258 lots of arithmetic inside of it:
18260 @smallexample
18261 @group
18262 (% (+ arg
18263       (- length
18264          (length kill-ring-yank-pointer)))
18265    length)
18266 @end group
18267 @end smallexample
18269 As usual, we need to look at the most deeply embedded expression first
18270 and then work our way towards the light.
18272 The most deeply embedded expression is @code{(length
18273 kill-ring-yank-pointer)}.  This finds the length of the current value of
18274 the @code{kill-ring-yank-pointer}.  (Remember that the
18275 @code{kill-ring-yank-pointer} is the name of a variable whose value is a
18276 list.)
18278 @need 800
18279 The measurement of the length is inside the expression:
18281 @smallexample
18282 (- length (length kill-ring-yank-pointer))
18283 @end smallexample
18285 @noindent
18286 In this expression, the first @code{length} is the variable that was
18287 assigned the length of the kill ring in the @code{let} statement at the
18288 beginning of the function.  (One might think this function would be
18289 clearer if the variable @code{length} were named
18290 @code{length-of-kill-ring} instead; but if you look at the text of the
18291 whole function, you will see that it is so short that naming this
18292 variable @code{length} is not a bother, unless you are pulling the
18293 function apart into very tiny pieces as we are doing here.)
18295 So the line @code{(- length (length kill-ring-yank-pointer))} tells the
18296 difference between the length of the kill ring and the length of the list
18297 whose name is @code{kill-ring-yank-pointer}.
18299 To see how all this fits into the @code{rotate-yank-pointer}
18300 function, let's begin by analyzing the case where
18301 @code{kill-ring-yank-pointer} points to the first element of the kill
18302 ring, just as @code{kill-ring} does, and see what happens when
18303 @code{rotate-yank-pointer} is called with an argument of 1.
18305 The variable @code{length} and the value of the expression
18306 @code{(length kill-ring-yank-pointer)} will be the same since the
18307 variable @code{length} is the length of the kill ring and the
18308 @code{kill-ring-yank-pointer} is pointing to the whole kill ring.
18309 Consequently, the value of
18311 @smallexample
18312 (- length (length kill-ring-yank-pointer))
18313 @end smallexample
18315 @noindent
18316 will be zero.  Since the value of @code{arg} will be 1, this will mean
18317 that the value of the whole expression
18319 @smallexample
18320 (+ arg (- length (length kill-ring-yank-pointer)))
18321 @end smallexample
18323 @noindent
18324 will be 1.
18326 Consequently, the argument to @code{nthcdr} will be found as the result of
18327 the expression
18329 @smallexample
18330 (% 1 length)
18331 @end smallexample
18333 @node Remainder Function, rotate-yk-ptr remainder, rotate-yk-ptr else-part, rotate-yk-ptr body
18334 @unnumberedsubsubsec The @code{%} remainder function
18336 To understand @code{(% 1 length)}, we need to understand @code{%}.
18337 According to its documentation (which I just found by typing @kbd{C-h
18338 f @kbd{%} @key{RET}}), the @code{%} function returns the remainder of
18339 its first argument divided by its second argument.  For example, the
18340 remainder of 5 divided by 2 is 1.  (2 goes into 5 twice with a
18341 remainder of 1.)
18343 What surprises people who don't often do arithmetic is that a smaller
18344 number can be divided by a larger number and have a remainder.  In the
18345 example we just used, 5 was divided by 2.  We can reverse that and ask,
18346 what is the result of dividing 2 by 5?  If you can use fractions, the
18347 answer is obviously 2/5 or .4; but if, as here, you can only use whole
18348 numbers, the result has to be something different.  Clearly, 5 can go into
18349 2 zero times, but what of the remainder?  To see what the answer is,
18350 consider a case that has to be familiar from childhood:
18352 @itemize @bullet
18353 @item
18354 5 divided by 5 is 1 with a remainder of 0;
18356 @item
18357 6 divided by 5 is 1 with a remainder of 1;
18359 @item
18360 7 divided by 5 is 1 with a remainder of 2.
18362 @item
18363 Similarly, 10 divided by 5 is 2 with a remainder of 0;
18365 @item
18366 11 divided by 5 is 2 with a remainder of 1;
18368 @item
18369 12 divided by 5 is 1 with a remainder of 2.
18370 @end itemize
18372 @need 1250
18373 @noindent
18374 By considering the cases as parallel, we can see that
18376 @itemize @bullet
18377 @item
18378 zero divided by 5 must be zero with a remainder of zero;
18380 @item
18381 1 divided by 5 must be zero with a remainder of 1;
18383 @item
18384 2 divided by 5 must be zero with a remainder of 2;
18385 @end itemize
18387 @noindent
18388 and so on.
18390 @need 1250
18391 So, in this code, if the value of @code{length} is 5, then the result of
18392 evaluating
18394 @smallexample
18395 (% 1 5)
18396 @end smallexample
18398 @noindent
18399 is 1.  (I just checked this by placing the cursor after the expression
18400 and typing @kbd{C-x C-e}.  Indeed, 1 is printed in the echo area.)
18402 @node rotate-yk-ptr remainder, kill-rng-yk-ptr last elt, Remainder Function, rotate-yk-ptr body
18403 @unnumberedsubsubsec Using @code{%} in @code{rotate-yank-pointer}
18405 When the @code{kill-ring-yank-pointer} points to the
18406 beginning of the kill ring, and the argument passed to
18407 @code{rotate-yank-pointer} is 1, the @code{%} expression returns 1:
18409 @smallexample
18410 @group
18411 (- length (length kill-ring-yank-pointer))
18412      @result{} 0
18413 @end group
18414 @end smallexample
18416 @need 1250
18417 @noindent
18418 therefore,
18420 @smallexample
18421 @group
18422 (+ arg (- length (length kill-ring-yank-pointer)))
18423      @result{} 1
18424 @end group
18425 @end smallexample
18427 @need 1250
18428 @noindent
18429 and consequently:
18431 @smallexample
18432 @group
18433 (% (+ arg (- length (length kill-ring-yank-pointer)))
18434    length)
18435      @result{} 1
18436 @end group
18437 @end smallexample
18439 @noindent
18440 regardless of the value of @code{length}.
18442 @need 1250
18443 @noindent
18444 As a result of this, the @code{setq kill-ring-yank-pointer} expression
18445 simplifies to:
18447 @smallexample
18448 (setq kill-ring-yank-pointer (nthcdr 1 kill-ring))
18449 @end smallexample
18451 @noindent
18452 What it does is now easy to understand.  Instead of pointing as it did
18453 to the first element of the kill ring, the
18454 @code{kill-ring-yank-pointer} is set to point to the second element.
18456 Clearly, if the argument passed to @code{rotate-yank-pointer} is two, then
18457 the @code{kill-ring-yank-pointer} is set to @code{(nthcdr 2 kill-ring)};
18458 and so on for different values of the argument.
18460 Similarly, if the @code{kill-ring-yank-pointer} starts out pointing to
18461 the second element of the kill ring, its length is shorter than the
18462 length of the kill ring by 1, so the computation of the remainder is
18463 based on the expression @code{(% (+ arg 1) length)}.  This means that
18464 the @code{kill-ring-yank-pointer} is moved from the second element of
18465 the kill ring to the third element if the argument passed to
18466 @code{rotate-yank-pointer} is 1.
18468 @node kill-rng-yk-ptr last elt,  , rotate-yk-ptr remainder, rotate-yk-ptr body
18469 @unnumberedsubsubsec Pointing to the last element
18471 The final question is, what happens if the @code{kill-ring-yank-pointer}
18472 is set to the @emph{last} element of the kill ring?  Will a call to
18473 @code{rotate-yank-pointer} mean that nothing more can be taken from the
18474 kill ring?  The answer is no.  What happens is different and useful.
18475 The @code{kill-ring-yank-pointer} is set to point to the beginning of
18476 the kill ring instead.
18478 Let's see how this works by looking at the code, assuming the length of the
18479 kill ring is 5 and the argument passed to @code{rotate-yank-pointer} is 1.
18480 When the @code{kill-ring-yank-pointer} points to the last element of
18481 the kill ring, its length is 1.  The code looks like this:
18483 @smallexample
18484 (% (+ arg (- length (length kill-ring-yank-pointer))) length)
18485 @end smallexample
18487 @need 1250
18488 When the variables are replaced by their numeric values, the expression
18489 looks like this:
18491 @smallexample
18492 (% (+ 1 (- 5 1)) 5)
18493 @end smallexample
18495 @noindent
18496 This expression can be evaluated by looking at the most embedded inner
18497 expression first and working outwards:  The value of @code{(- 5 1)} is 4;
18498 the sum of @code{(+ 1 4)} is 5; and the remainder of dividing 5 by 5 is
18499 zero.  So what @code{rotate-yank-pointer} will do is
18501 @smallexample
18502 (setq kill-ring-yank-pointer (nthcdr 0 kill-ring))
18503 @end smallexample
18505 @noindent
18506 which will set the @code{kill-ring-yank-pointer} to point to the beginning
18507 of the kill ring.
18509 So what happens with successive calls to @code{rotate-yank-pointer} is that
18510 it moves the @code{kill-ring-yank-pointer} from element to element in the
18511 kill ring until it reaches the end; then it jumps back to the beginning.
18512 And this is why the kill ring is called a ring, since by jumping back to
18513 the beginning, it is as if the list has no end!  (And what is a ring, but
18514 an entity with no end?)
18516 @node yank, yank-pop, rotate-yank-pointer, Kill Ring
18517 @comment  node-name,  next,  previous,  up
18518 @appendixsec @code{yank}
18519 @findex yank
18521 After learning about @code{rotate-yank-pointer}, the code for the
18522 @code{yank} function is almost easy.  It has only one tricky part, which is
18523 the computation of the argument to be passed to @code{rotate-yank-pointer}.
18525 @need 1250
18526 The code looks like this:
18528 @smallexample
18529 @group
18530 (defun yank (&optional arg)
18531   "Reinsert the last stretch of killed text.
18532 More precisely, reinsert the stretch of killed text most
18533 recently killed OR yanked.
18534 With just C-U as argument, same but put point in front
18535 (and mark at end).  With argument n, reinsert the nth
18536 most recently killed stretch of killed text.
18537 See also the command \\[yank-pop]."
18538 @end group
18539 @group
18541   (interactive "*P")
18542   (rotate-yank-pointer (if (listp arg) 0
18543                          (if (eq arg '-) -1
18544                            (1- arg))))
18545   (push-mark (point))
18546   (insert (car kill-ring-yank-pointer))
18547   (if (consp arg)
18548       (exchange-point-and-mark)))
18549 @end group
18550 @end smallexample
18552 Glancing over this code, we can understand the last few lines readily
18553 enough.  The mark is pushed, that is, remembered; then the first element
18554 (the @sc{car}) of what the @code{kill-ring-yank-pointer} points to is
18555 inserted; and then, if the argument passed the function is a
18556 @code{cons}, point and mark are exchanged so the point is put in the
18557 front of the inserted text rather than at the end.  This option is
18558 explained in the documentation.  The function itself is interactive with
18559 @code{"*P"}.  This means it will not work on a read-only buffer, and that
18560 the unprocessed prefix argument is passed to the function.
18562 @menu
18563 * rotate-yk-ptr arg::           Pass the argument to @code{rotate-yank-pointer}.
18564 * rotate-yk-ptr negative arg::  Pass a negative argument.
18565 @end menu
18567 @node rotate-yk-ptr arg, rotate-yk-ptr negative arg, yank, yank
18568 @unnumberedsubsubsec Passing the argument
18570 The hard part of @code{yank} is understanding the computation that
18571 determines the value of the argument passed to
18572 @code{rotate-yank-pointer}.  Fortunately, it is not so difficult as it
18573 looks at first sight.
18575 What happens is that the result of evaluating one or both of the
18576 @code{if} expressions will be a number and that number will be the
18577 argument passed to @code{rotate-yank-pointer}.
18579 @need 1250
18580 Laid out with comments, the code looks like this:
18582 @smallexample
18583 @group
18584 (if (listp arg)                         ; @r{if-part}
18585     0                                   ; @r{then-part}
18586   (if (eq arg '-)                       ; @r{else-part, inner if}
18587       -1                                ; @r{inner if's then-part}
18588     (1- arg))))                         ; @r{inner if's else-part}
18589 @end group
18590 @end smallexample
18592 @noindent
18593 This code consists of two @code{if} expression, one the else-part of
18594 the other.
18596 The first or outer @code{if} expression tests whether the argument
18597 passed to @code{yank} is a list.  Oddly enough, this will be true if
18598 @code{yank} is called without an argument---because then it will be
18599 passed the value of @code{nil} for the optional argument and an
18600 evaluation of @code{(listp nil)} returns true!  So, if no argument is
18601 passed to @code{yank}, the argument passed to
18602 @code{rotate-yank-pointer} inside of @code{yank} is zero.  This means
18603 the pointer is not moved and the first element to which
18604 @code{kill-ring-yank-pointer} points is inserted, as we expect.
18605 Similarly, if the argument for @code{yank} is @kbd{C-u}, this will be
18606 read as a list, so again, a zero will be passed to
18607 @code{rotate-yank-pointer}.  (@kbd{C-u} produces an unprocessed prefix
18608 argument of @code{(4)}, which is a list of one element.)  At the same
18609 time, later in the function, this argument will be read as a
18610 @code{cons} so point will be put in the front and mark at the end of
18611 the insertion.  (The @code{P} argument to @code{interactive} is
18612 designed to provide these values for the case when an optional
18613 argument is not provided or when it is @kbd{C-u}.)
18615 The then-part of the outer @code{if} expression handles the case when
18616 there is no argument or when it is @kbd{C-u}.  The else-part handles the
18617 other situations.  The else-part is itself another @code{if} expression.
18619 The inner @code{if} expression tests whether the argument is a minus
18620 sign.  (This is done by pressing the @key{META} and @kbd{-} keys at the
18621 same time, or the @key{ESC} key and then the @kbd{-} key).  In this
18622 case, the @code{rotate-yank-pointer} function is passed @kbd{-1} as an
18623 argument.  This moves the @code{kill-ring-yank-pointer} backwards, which
18624 is what is desired.
18626 If the true-or-false-test of the inner @code{if} expression is false
18627 (that is, if the argument is not a minus sign), the else-part of the
18628 expression is evaluated.  This is the expression @code{(1- arg)}.
18629 Because of the two @code{if} expressions, it will only occur when the
18630 argument is a positive number or when it is a negative number (not
18631 just a minus sign on its own).  What @code{(1- arg)} does is decrement
18632 the number and return it.  (The @code{1-} function subtracts one from
18633 its argument.)  This means that if the argument to
18634 @code{rotate-yank-pointer} is 1, it is reduced to zero, which means
18635 the first element to which @code{kill-ring-yank-pointer} points is
18636 yanked back, as you would expect.
18638 @node rotate-yk-ptr negative arg,  , rotate-yk-ptr arg, yank
18639 @unnumberedsubsubsec Passing a negative argument
18641 Finally, the question arises, what happens if either the remainder
18642 function, @code{%}, or the @code{nthcdr} function is passed a negative
18643 argument, as they quite well may?
18645 The answers can be found by a quick test.  When @code{(% -1 5)} is
18646 evaluated, a negative number is returned; and if @code{nthcdr} is
18647 called with a negative number, it returns the same value as if it were
18648 called with a first argument of zero.  This can be seen by evaluating
18649 the following code.
18651 Here the @samp{@result{}} points to the result of evaluating the code
18652 preceding it.  This was done by positioning the cursor after the code
18653 and typing @kbd{C-x C-e} (@code{eval-last-sexp}) in the usual fashion.
18654 You can do this if you are reading this in Info inside of GNU Emacs.
18656 @smallexample
18657 @group
18658 (% -1 5)
18659      @result{} -1
18660 @end group
18662 @group
18663 (setq animals '(cats dogs elephants))
18664      @result{} (cats dogs elephants)
18665 @end group
18667 @group
18668 (nthcdr 1 animals)
18669      @result{} (dogs elephants)
18670 @end group
18672 @group
18673 (nthcdr 0 animals)
18674      @result{} (cats dogs elephants)
18675 @end group
18677 @group
18678 (nthcdr -1 animals)
18679      @result{} (cats dogs elephants)
18680 @end group
18681 @end smallexample
18683 So, if a minus sign or a negative number is passed to @code{yank}, the
18684 @code{kill-ring-yank-point} is rotated backwards until it reaches the
18685 beginning of the list.  Then it stays there.  Unlike the other case,
18686 when it jumps from the end of the list to the beginning of the list,
18687 making a ring, it stops.  This makes sense.  You often want to get back
18688 to the most recently clipped out piece of text, but you don't usually
18689 want to insert text from as many as thirty kill commands ago.  So you
18690 need to work through the ring to get to the end, but won't cycle around
18691 it inadvertently if you are trying to come back to the beginning.
18693 Incidentally, any number passed to @code{yank} with a minus sign
18694 preceding it will be treated as @minus{}1.  This is evidently a
18695 simplification for writing the program.  You don't need to jump back
18696 towards the beginning of the kill ring more than one place at a time
18697 and doing this is easier than writing a function to determine the
18698 magnitude of the number that follows the minus sign.
18700 @node yank-pop,  , yank, Kill Ring
18701 @comment  node-name,  next,  previous,  up
18702 @appendixsec @code{yank-pop}
18703 @findex yank-pop
18705 After understanding @code{yank}, the @code{yank-pop} function is easy.
18706 Leaving out the documentation to save space, it looks like this:
18708 @smallexample
18709 @group
18710 (defun yank-pop (arg)
18711   (interactive "*p")
18712   (if (not (eq last-command 'yank))
18713       (error "Previous command was not a yank"))
18714 @end group
18715 @group
18716   (setq this-command 'yank)
18717   (let ((before (< (point) (mark))))
18718     (delete-region (point) (mark))
18719     (rotate-yank-pointer arg)
18720 @end group
18721 @group
18722     (set-mark (point))
18723     (insert (car kill-ring-yank-pointer))
18724     (if before (exchange-point-and-mark))))
18725 @end group
18726 @end smallexample
18728 The function is interactive with a small @samp{p} so the prefix
18729 argument is processed and passed to the function.  The command can
18730 only be used after a previous yank; otherwise an error message is
18731 sent.  This check uses the variable @code{last-command} which is
18732 discussed elsewhere.  (@xref{copy-region-as-kill}.)
18734 The @code{let} clause sets the variable @code{before} to true or false
18735 depending whether point is before or after mark and then the region
18736 between point and mark is deleted.  This is the region that was just
18737 inserted by the previous yank and it is this text that will be
18738 replaced.  Next the @code{kill-ring-yank-pointer} is rotated so that
18739 the previously inserted text is not reinserted yet again.  Mark is set
18740 at the beginning of the place the new text will be inserted and then
18741 the first element to which @code{kill-ring-yank-pointer} points is
18742 inserted.  This leaves point after the new text.  If in the previous
18743 yank, point was left before the inserted text, point and mark are now
18744 exchanged so point is again left in front of the newly inserted text.
18745 That is all there is to it!
18747 @node Full Graph, GNU Free Documentation License, Kill Ring, Top
18748 @appendix A Graph with Labelled Axes
18750 Printed axes help you understand a graph.  They convey scale.  In an
18751 earlier chapter (@pxref{Readying a Graph, ,  Readying a Graph}), we
18752 wrote the code to print the body of a graph.  Here we write the code
18753 for printing and labelling vertical and horizontal axes, along with the
18754 body itself.
18756 @menu
18757 * Labelled Example::
18758 * print-graph Varlist::         @code{let} expression in @code{print-graph}.
18759 * print-Y-axis::                Print a label for the vertical axis.
18760 * print-X-axis::                Print a horizontal label.
18761 * Print Whole Graph::           The function to print a complete graph.
18762 @end menu
18764 @node Labelled Example, print-graph Varlist, Full Graph, Full Graph
18765 @ifnottex
18766 @unnumberedsec Labelled Example Graph
18767 @end ifnottex
18769 Since insertions fill a buffer to the right and below point, the new
18770 graph printing function should first print the Y or vertical axis,
18771 then the body of the graph, and finally the X or horizontal axis.
18772 This sequence lays out for us the contents of the function:
18774 @enumerate
18775 @item
18776 Set up code.
18778 @item
18779 Print Y axis.
18781 @item
18782 Print body of graph.
18784 @item
18785 Print X axis.
18786 @end enumerate
18788 @need 800
18789 Here is an example of how a finished graph should look:
18791 @smallexample
18792 @group
18793     10 -
18794                   *
18795                   *  *
18796                   *  **
18797                   *  ***
18798      5 -      *   *******
18799             * *** *******
18800             *************
18801           ***************
18802      1 - ****************
18803          |   |    |    |
18804          1   5   10   15
18805 @end group
18806 @end smallexample
18808 @noindent
18809 In this graph, both the vertical and the horizontal axes are labelled
18810 with numbers.  However, in some graphs, the horizontal axis is time
18811 and would be better labelled with months, like this:
18813 @smallexample
18814 @group
18815      5 -      *
18816             * ** *
18817             *******
18818           ********** **
18819      1 - **************
18820          |    ^      |
18821          Jan  June   Jan
18822 @end group
18823 @end smallexample
18825 Indeed, with a little thought, we can easily come up with a variety of
18826 vertical and horizontal labelling schemes.  Our task could become
18827 complicated.  But complications breed confusion.  Rather than permit
18828 this, it is better choose a simple labelling scheme for our first
18829 effort, and to modify or replace it later.
18831 @need 1200
18832 These considerations suggest the following outline for the
18833 @code{print-graph} function:
18835 @smallexample
18836 @group
18837 (defun print-graph (numbers-list)
18838   "@var{documentation}@dots{}"
18839   (let ((height  @dots{}
18840         @dots{}))
18841 @end group
18842 @group
18843     (print-Y-axis height @dots{} )
18844     (graph-body-print numbers-list)
18845     (print-X-axis @dots{} )))
18846 @end group
18847 @end smallexample
18849 We can work on each part of the @code{print-graph} function definition
18850 in turn.
18852 @node print-graph Varlist, print-Y-axis, Labelled Example, Full Graph
18853 @comment  node-name,  next,  previous,  up
18854 @appendixsec The @code{print-graph} Varlist
18855 @cindex @code{print-graph} varlist
18857 In writing the @code{print-graph} function, the first task is to write
18858 the varlist in the @code{let} expression.  (We will leave aside for the
18859 moment any thoughts about making the function interactive or about the
18860 contents of its documentation string.)
18862 The varlist should set several values.  Clearly, the top of the label
18863 for the vertical axis must be at least the height of the graph, which
18864 means that we must obtain this information here.  Note that the
18865 @code{print-graph-body} function also requires this information.  There
18866 is no reason to calculate the height of the graph in two different
18867 places, so we should change @code{print-graph-body} from the way we
18868 defined it earlier to take advantage of the calculation.
18870 Similarly, both the function for printing the X axis labels and the
18871 @code{print-graph-body} function need to learn the value of the width of
18872 each symbol.  We can perform the calculation here and change the
18873 definition for @code{print-graph-body} from the way we defined it in the
18874 previous chapter.
18876 The length of the label for the horizontal axis must be at least as long
18877 as the graph.  However, this information is used only in the function
18878 that prints the horizontal axis, so it does not need to be calculated here.
18880 These thoughts lead us directly to the following form for the varlist
18881 in the @code{let} for @code{print-graph}:
18883 @smallexample
18884 @group
18885 (let ((height (apply 'max numbers-list)) ; @r{First version.}
18886       (symbol-width (length graph-blank)))
18887 @end group
18888 @end smallexample
18890 @noindent
18891 As we shall see, this expression is not quite right.
18893 @node print-Y-axis, print-X-axis, print-graph Varlist, Full Graph
18894 @comment  node-name,  next,  previous,  up
18895 @appendixsec The @code{print-Y-axis} Function
18896 @cindex Axis, print vertical
18897 @cindex Y axis printing
18898 @cindex Vertical axis printing
18899 @cindex Print vertical axis
18901 The job of the @code{print-Y-axis} function is to print a label for
18902 the vertical axis that looks like this:
18904 @smallexample
18905 @group
18906     10 -
18911      5 -
18915      1 -
18916 @end group
18917 @end smallexample
18919 @noindent
18920 The function should be passed the height of the graph, and then should
18921 construct and insert the appropriate numbers and marks.
18923 It is easy enough to see in the figure what the Y axis label should
18924 look like; but to say in words, and then to write a function
18925 definition to do the job is another matter.  It is not quite true to
18926 say that we want a number and a tic every five lines: there are only
18927 three lines between the @samp{1} and the @samp{5} (lines 2, 3, and 4),
18928 but four lines between the @samp{5} and the @samp{10} (lines 6, 7, 8,
18929 and 9).  It is better to say that we want a number and a tic mark on
18930 the base line (number 1) and then that we want a number and a tic on
18931 the fifth line from the bottom and on every line that is a multiple of
18932 five.
18934 @menu
18935 * Height of label::             What height for the Y axis?
18936 * Compute a Remainder::         How to compute the remainder of a division.
18937 * Y Axis Element::              Construct a line for the Y axis.
18938 * Y-axis-column::               Generate a list of Y axis labels.
18939 * print-Y-axis Penultimate::    A not quite final version.
18940 @end menu
18942 @node Height of label, Compute a Remainder, print-Y-axis, print-Y-axis
18943 @ifnottex
18944 @unnumberedsubsec What height should the label be?
18945 @end ifnottex
18947 The next issue is what height the label should be?  Suppose the maximum
18948 height of tallest column of the graph is seven.  Should the highest
18949 label on the Y axis be @samp{5 -}, and should the graph stick up above
18950 the label?  Or should the highest label be @samp{7 -}, and mark the peak
18951 of the graph?  Or should the highest label be @code{10 -}, which is a
18952 multiple of five, and be higher than the topmost value of the graph?
18954 The latter form is preferred.  Most graphs are drawn within rectangles
18955 whose sides are an integral number of steps long---5, 10, 15, and so
18956 on for a step distance of five.  But as soon as we decide to use a
18957 step height for the vertical axis, we discover that the simple
18958 expression in the varlist for computing the height is wrong.  The
18959 expression is @code{(apply 'max numbers-list)}.  This returns the
18960 precise height, not the maximum height plus whatever is necessary to
18961 round up to the nearest multiple of five.  A more complex expression
18962 is required.
18964 As usual in cases like this, a complex problem becomes simpler if it is
18965 divided into several smaller problems.
18967 First, consider the case when the highest value of the graph is an
18968 integral multiple of five---when it is 5, 10, 15 ,or some higher
18969 multiple of five.  We can use this value as the Y axis height.
18971 A fairly simply way to determine whether a number is a multiple of
18972 five is to divide it by five and see if the division results in a
18973 remainder.  If there is no remainder, the number is a multiple of
18974 five.  Thus, seven divided by five has a remainder of two, and seven
18975 is not an integral multiple of five.  Put in slightly different
18976 language, more reminiscent of the classroom, five goes into seven
18977 once, with a remainder of two.  However, five goes into ten twice,
18978 with no remainder: ten is an integral multiple of five.
18980 @node Compute a Remainder, Y Axis Element, Height of label, print-Y-axis
18981 @appendixsubsec Side Trip: Compute a Remainder
18983 @findex % @r{(remainder function)}
18984 @cindex Remainder function, @code{%}
18985 In Lisp, the function for computing a remainder is @code{%}.  The
18986 function returns the remainder of its first argument divided by its
18987 second argument.  As it happens, @code{%} is a function in Emacs Lisp
18988 that you cannot discover using @code{apropos}: you find nothing if you
18989 type @kbd{M-x apropos @key{RET} remainder @key{RET}}.  The only way to
18990 learn of the existence of @code{%} is to read about it in a book such
18991 as this or in the Emacs Lisp sources.  The @code{%} function is used
18992 in the code for @code{rotate-yank-pointer}, which is described in an
18993 appendix.  (@xref{rotate-yk-ptr body, , The Body of
18994 @code{rotate-yank-pointer}}.)
18996 You can try the @code{%} function by evaluating the following two
18997 expressions:
18999 @smallexample
19000 @group
19001 (% 7 5)
19003 (% 10 5)
19004 @end group
19005 @end smallexample
19007 @noindent
19008 The first expression returns 2 and the second expression returns 0.
19010 To test whether the returned value is zero or some other number, we
19011 can use the @code{zerop} function.  This function returns @code{t} if
19012 its argument, which must be a number, is zero.
19014 @smallexample
19015 @group
19016 (zerop (% 7 5))
19017      @result{} nil
19019 (zerop (% 10 5))
19020      @result{} t
19021 @end group
19022 @end smallexample
19024 Thus, the following expression will return @code{t} if the height
19025 of the graph is evenly divisible by five:
19027 @smallexample
19028 (zerop (% height 5))
19029 @end smallexample
19031 @noindent
19032 (The value of @code{height}, of course, can be found from @code{(apply
19033 'max numbers-list)}.)
19035 On the other hand, if the value of @code{height} is not a multiple of
19036 five, we want to reset the value to the next higher multiple of five.
19037 This is straightforward arithmetic using functions with which we are
19038 already familiar.  First, we divide the value of @code{height} by five
19039 to determine how many times five goes into the number.  Thus, five
19040 goes into twelve twice.  If we add one to this quotient and multiply by
19041 five, we will obtain the value of the next multiple of five that is
19042 larger than the height.  Five goes into twelve twice.  Add one to two,
19043 and multiply by five; the result is fifteen, which is the next multiple
19044 of five that is higher than twelve.  The Lisp expression for this is:
19046 @smallexample
19047 (* (1+ (/ height 5)) 5)
19048 @end smallexample
19050 @noindent
19051 For example, if you evaluate the following, the result is 15:
19053 @smallexample
19054 (* (1+ (/ 12 5)) 5)
19055 @end smallexample
19057 All through this discussion, we have been using `five' as the value
19058 for spacing labels on the Y axis; but we may want to use some other
19059 value.  For generality, we should replace `five' with a variable to
19060 which we can assign a value.  The best name I can think of for this
19061 variable is @code{Y-axis-label-spacing}.
19063 @need 1250
19064 Using this term, and an @code{if} expression, we produce the
19065 following:
19067 @smallexample
19068 @group
19069 (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19070     height
19071   ;; @r{else}
19072   (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
19073      Y-axis-label-spacing))
19074 @end group
19075 @end smallexample
19077 @noindent
19078 This expression returns the value of @code{height} itself if the height
19079 is an even multiple of the value of the @code{Y-axis-label-spacing} or
19080 else it computes and returns a value of @code{height} that is equal to
19081 the next higher multiple of the value of the @code{Y-axis-label-spacing}.
19083 We can now include this expression in the @code{let} expression of the
19084 @code{print-graph} function (after first setting the value of
19085 @code{Y-axis-label-spacing}):
19086 @vindex Y-axis-label-spacing
19088 @smallexample
19089 @group
19090 (defvar Y-axis-label-spacing 5
19091   "Number of lines from one Y axis label to next.")
19092 @end group
19094 @group
19095 @dots{}
19096 (let* ((height (apply 'max numbers-list))
19097        (height-of-top-line
19098         (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19099             height
19100 @end group
19101 @group
19102           ;; @r{else}
19103           (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
19104              Y-axis-label-spacing)))
19105        (symbol-width (length graph-blank))))
19106 @dots{}
19107 @end group
19108 @end smallexample
19110 @noindent
19111 (Note use of the  @code{let*} function: the initial value of height is
19112 computed once by the @code{(apply 'max numbers-list)} expression and
19113 then the resulting value of  @code{height} is used to compute its
19114 final value.  @xref{fwd-para let, , The @code{let*} expression}, for
19115 more about @code{let*}.)
19117 @node Y Axis Element, Y-axis-column, Compute a Remainder, print-Y-axis
19118 @appendixsubsec Construct a Y Axis Element
19120 When we print the vertical axis, we want to insert strings such as
19121 @w{@samp{5 -}} and @w{@samp{10 - }} every five lines.
19122 Moreover, we want the numbers and dashes to line up, so shorter
19123 numbers must be padded with leading spaces.  If some of the strings
19124 use two digit numbers, the strings with single digit numbers must
19125 include a leading blank space before the number.
19127 @findex number-to-string
19128 To figure out the length of the number, the @code{length} function is
19129 used.  But the @code{length} function works only with a string, not with
19130 a number.  So the number has to be converted from being a number to
19131 being a string.  This is done with the @code{number-to-string} function.
19132 For example,
19134 @smallexample
19135 @group
19136 (length (number-to-string 35))
19137      @result{} 2
19139 (length (number-to-string 100))
19140      @result{} 3
19141 @end group
19142 @end smallexample
19144 @noindent
19145 (@code{number-to-string} is also called @code{int-to-string}; you will
19146 see this alternative name in various sources.)
19148 In addition, in each label, each number is followed by a string such
19149 as @w{@samp{ - }}, which we will call the @code{Y-axis-tic} marker.
19150 This variable is defined with @code{defvar}:
19152 @vindex Y-axis-tic
19153 @smallexample
19154 @group
19155 (defvar Y-axis-tic " - "
19156    "String that follows number in a Y axis label.")
19157 @end group
19158 @end smallexample
19160 The length of the Y label is the sum of the length of the Y axis tic
19161 mark and the length of the number of the top of the graph.
19163 @smallexample
19164 (length (concat (number-to-string height) Y-axis-tic)))
19165 @end smallexample
19167 This value will be calculated by the @code{print-graph} function in
19168 its varlist as @code{full-Y-label-width} and passed on.  (Note that we
19169 did not think to include this in the varlist when we first proposed it.)
19171 To make a complete vertical axis label, a tic mark is concatenated
19172 with a number; and the two together may be preceded by one or more
19173 spaces depending on how long the number is.  The label consists of
19174 three parts: the (optional) leading spaces, the number, and the tic
19175 mark.  The function is passed the value of the number for the specific
19176 row, and the value of the width of the top line, which is calculated
19177 (just once) by @code{print-graph}.
19179 @smallexample
19180 @group
19181 (defun Y-axis-element (number full-Y-label-width)
19182   "Construct a NUMBERed label element.
19183 A numbered element looks like this `  5 - ',
19184 and is padded as needed so all line up with
19185 the element for the largest number."
19186 @end group
19187 @group
19188   (let* ((leading-spaces
19189          (- full-Y-label-width
19190             (length
19191              (concat (number-to-string number)
19192                      Y-axis-tic)))))
19193 @end group
19194 @group
19195     (concat
19196      (make-string leading-spaces ? )
19197      (number-to-string number)
19198      Y-axis-tic)))
19199 @end group
19200 @end smallexample
19202 The @code{Y-axis-element} function concatenates together the leading
19203 spaces, if any; the number, as a string; and the tic mark.
19205 To figure out how many leading spaces the label will need, the
19206 function subtracts the actual length of the label---the length of the
19207 number plus the length of the tic mark---from the desired label width.
19209 @findex make-string
19210 Blank spaces are inserted using the @code{make-string} function.  This
19211 function takes two arguments: the first tells it how long the string
19212 will be and the second is a symbol for the character to insert, in a
19213 special format.  The format is a question mark followed by a blank
19214 space, like this, @samp{? }.  @xref{Character Type, , Character Type,
19215 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a description of the
19216 syntax for characters.
19218 The @code{number-to-string} function is used in the concatenation
19219 expression, to convert the number to a string that is concatenated
19220 with the leading spaces and the tic mark.
19222 @node Y-axis-column, print-Y-axis Penultimate, Y Axis Element, print-Y-axis
19223 @appendixsubsec Create a Y Axis Column
19225 The preceding functions provide all the tools needed to construct a
19226 function that generates a list of numbered and blank strings to insert
19227 as the label for the vertical axis:
19229 @findex Y-axis-column
19230 @smallexample
19231 @group
19232 (defun Y-axis-column (height width-of-label)
19233   "Construct list of Y axis labels and blank strings.
19234 For HEIGHT of line above base and WIDTH-OF-LABEL."
19235   (let (Y-axis)
19236 @group
19237 @end group
19238     (while (> height 1)
19239       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19240           ;; @r{Insert label.}
19241           (setq Y-axis
19242                 (cons
19243                  (Y-axis-element height width-of-label)
19244                  Y-axis))
19245 @group
19246 @end group
19247         ;; @r{Else, insert blanks.}
19248         (setq Y-axis
19249               (cons
19250                (make-string width-of-label ? )
19251                Y-axis)))
19252       (setq height (1- height)))
19253     ;; @r{Insert base line.}
19254     (setq Y-axis
19255           (cons (Y-axis-element 1 width-of-label) Y-axis))
19256     (nreverse Y-axis)))
19257 @end group
19258 @end smallexample
19260 In this function, we start with the value of @code{height} and
19261 repetitively subtract one from its value.  After each subtraction, we
19262 test to see whether the value is an integral multiple of the
19263 @code{Y-axis-label-spacing}.  If it is, we construct a numbered label
19264 using the @code{Y-axis-element} function; if not, we construct a
19265 blank label using the @code{make-string} function.  The base line
19266 consists of the number one followed by a tic mark.
19268 @node print-Y-axis Penultimate,  , Y-axis-column, print-Y-axis
19269 @appendixsubsec The Not Quite Final Version of @code{print-Y-axis}
19271 The list constructed by the @code{Y-axis-column} function is passed to
19272 the @code{print-Y-axis} function, which inserts the list as a column.
19274 @findex print-Y-axis
19275 @smallexample
19276 @group
19277 (defun print-Y-axis (height full-Y-label-width)
19278   "Insert Y axis using HEIGHT and FULL-Y-LABEL-WIDTH.
19279 Height must be the maximum height of the graph.
19280 Full width is the width of the highest label element."
19281 ;; Value of height and full-Y-label-width
19282 ;; are passed by `print-graph'.
19283 @end group
19284 @group
19285   (let ((start (point)))
19286     (insert-rectangle
19287      (Y-axis-column height full-Y-label-width))
19288     ;; @r{Place point ready for inserting graph.}
19289     (goto-char start)
19290     ;; @r{Move point forward by value of} full-Y-label-width
19291     (forward-char full-Y-label-width)))
19292 @end group
19293 @end smallexample
19295 The @code{print-Y-axis} uses the @code{insert-rectangle} function to
19296 insert the Y axis labels created by the @code{Y-axis-column} function.
19297 In addition, it places point at the correct position for printing the body of
19298 the graph.
19300 You can test @code{print-Y-axis}:
19302 @enumerate
19303 @item
19304 Install
19306 @smallexample
19307 @group
19308 Y-axis-label-spacing
19309 Y-axis-tic
19310 Y-axis-element
19311 Y-axis-column
19312 print-Y-axis
19313 @end group
19314 @end smallexample
19316 @item
19317 Copy the following expression:
19319 @smallexample
19320 (print-Y-axis 12 5)
19321 @end smallexample
19323 @item
19324 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
19325 want the axis labels to start.
19327 @item
19328 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
19330 @item
19331 Yank the @code{graph-body-print} expression into the minibuffer
19332 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
19334 @item
19335 Press @key{RET} to evaluate the expression.
19336 @end enumerate
19338 Emacs will print labels vertically, the top one being
19339 @w{@samp{10 -@w{ }}}.  (The @code{print-graph} function
19340 will pass the value of @code{height-of-top-line}, which
19341 in this case would end up as 15.)
19343 @node print-X-axis, Print Whole Graph, print-Y-axis, Full Graph
19344 @appendixsec The @code{print-X-axis} Function
19345 @cindex Axis, print horizontal
19346 @cindex X axis printing
19347 @cindex Print horizontal axis
19348 @cindex Horizontal axis printing
19350 X axis labels are much like Y axis labels, except that the tics are on a
19351 line above the numbers.  Labels should look like this:
19353 @smallexample
19354 @group
19355     |   |    |    |
19356     1   5   10   15
19357 @end group
19358 @end smallexample
19360 The first tic is under the first column of the graph and is preceded by
19361 several blank spaces.  These spaces provide room in rows above for the Y
19362 axis labels.  The second, third, fourth, and subsequent tics are all
19363 spaced equally, according to the value of @code{X-axis-label-spacing}.
19365 The second row of the X axis consists of numbers, preceded by several
19366 blank spaces and also separated according to the value of the variable
19367 @code{X-axis-label-spacing}.
19369 The value of the variable @code{X-axis-label-spacing} should itself be
19370 measured in units of @code{symbol-width}, since you may want to change
19371 the width of the symbols that you are using to print the body of the
19372 graph without changing the ways the graph is labelled.
19374 @menu
19375 * Similarities differences::    Much like @code{print-Y-axis}, but not exactly.
19376 * X Axis Tic Marks::            Create tic marks for the horizontal axis.
19377 @end menu
19379 @node Similarities differences, X Axis Tic Marks, print-X-axis, print-X-axis
19380 @ifnottex
19381 @unnumberedsubsec Similarities and differences
19382 @end ifnottex
19384 The @code{print-X-axis} function is constructed in more or less the
19385 same fashion as the @code{print-Y-axis} function except that it has
19386 two lines: the line of tic marks and the numbers.  We will write a
19387 separate function to print each line and then combine them within the
19388 @code{print-X-axis} function.
19390 This is a three step process:
19392 @enumerate
19393 @item
19394 Write a function to print the X axis tic marks, @code{print-X-axis-tic-line}.
19396 @item
19397 Write a function to print the X numbers, @code{print-X-axis-numbered-line}.
19399 @item
19400 Write a function to print both lines, the @code{print-X-axis} function,
19401 using @code{print-X-axis-tic-line} and
19402 @code{print-X-axis-numbered-line}.
19403 @end enumerate
19405 @node X Axis Tic Marks,  , Similarities differences, print-X-axis
19406 @appendixsubsec X Axis Tic Marks
19408 The first function should print the X axis tic marks.  We must specify
19409 the tic marks themselves and their spacing:
19411 @smallexample
19412 @group
19413 (defvar X-axis-label-spacing
19414   (if (boundp 'graph-blank)
19415       (* 5 (length graph-blank)) 5)
19416   "Number of units from one X axis label to next.")
19417 @end group
19418 @end smallexample
19420 @noindent
19421 (Note that the value of @code{graph-blank} is set by another
19422 @code{defvar}.  The @code{boundp} predicate checks whether it has
19423 already been set; @code{boundp} returns @code{nil} if it has not.
19424 If @code{graph-blank} were unbound and we did not use this conditional
19425 construction, in GNU Emacs 21, we would enter the debugger and see an
19426 error message saying
19427 @samp{@w{Debugger entered--Lisp error:} @w{(void-variable graph-blank)}}.)
19429 @need 1200
19430 Here is the @code{defvar} for @code{X-axis-tic-symbol}:
19432 @smallexample
19433 @group
19434 (defvar X-axis-tic-symbol "|"
19435   "String to insert to point to a column in X axis.")
19436 @end group
19437 @end smallexample
19439 @need 1250
19440 The goal is to make a line that looks like this:
19442 @smallexample
19443        |   |    |    |
19444 @end smallexample
19446 The first tic is indented so that it is under the first column, which is
19447 indented to provide space for the Y axis labels.
19449 A tic element consists of the blank spaces that stretch from one tic to
19450 the next plus a tic symbol.  The number of blanks is determined by the
19451 width of the tic symbol and the @code{X-axis-label-spacing}.
19453 @need 1250
19454 The code looks like this:
19456 @smallexample
19457 @group
19458 ;;; X-axis-tic-element
19459 @dots{}
19460 (concat
19461  (make-string
19462   ;; @r{Make a string of blanks.}
19463   (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
19464       (length X-axis-tic-symbol))
19465   ? )
19466  ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
19467  X-axis-tic-symbol)
19468 @dots{}
19469 @end group
19470 @end smallexample
19472 Next, we determine how many blanks are needed to indent the first tic
19473 mark to the first column of the graph.  This uses the value of
19474 @code{full-Y-label-width} passed it by the @code{print-graph} function.
19476 @need 1250
19477 The code to make @code{X-axis-leading-spaces}
19478 looks like this:
19480 @smallexample
19481 @group
19482 ;; X-axis-leading-spaces
19483 @dots{}
19484 (make-string full-Y-label-width ? )
19485 @dots{}
19486 @end group
19487 @end smallexample
19489 We also need to determine the length of the horizontal axis, which is
19490 the length of the numbers list, and the number of tics in the horizontal
19491 axis:
19493 @smallexample
19494 @group
19495 ;; X-length
19496 @dots{}
19497 (length numbers-list)
19498 @end group
19500 @group
19501 ;; tic-width
19502 @dots{}
19503 (* symbol-width X-axis-label-spacing)
19504 @end group
19506 @group
19507 ;; number-of-X-tics
19508 (if (zerop (% (X-length tic-width)))
19509     (/ (X-length tic-width))
19510   (1+ (/ (X-length tic-width))))
19511 @end group
19512 @end smallexample
19514 @need 1250
19515 All this leads us directly to the function for printing the X axis tic line:
19517 @findex print-X-axis-tic-line
19518 @smallexample
19519 @group
19520 (defun print-X-axis-tic-line
19521   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces X-axis-tic-element)
19522   "Print tics for X axis."
19523     (insert X-axis-leading-spaces)
19524     (insert X-axis-tic-symbol)  ; @r{Under first column.}
19525 @end group
19526 @group
19527     ;; @r{Insert second tic in the right spot.}
19528     (insert (concat
19529              (make-string
19530               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
19531                   ;; @r{Insert white space up to second tic symbol.}
19532                   (* 2 (length X-axis-tic-symbol)))
19533               ? )
19534              X-axis-tic-symbol))
19535 @end group
19536 @group
19537     ;; @r{Insert remaining tics.}
19538     (while (> number-of-X-tics 1)
19539       (insert X-axis-tic-element)
19540       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics))))
19541 @end group
19542 @end smallexample
19544 The line of numbers is equally straightforward:
19546 @need 1250
19547 First, we create a numbered element with blank spaces before each number:
19549 @findex X-axis-element
19550 @smallexample
19551 @group
19552 (defun X-axis-element (number)
19553   "Construct a numbered X axis element."
19554   (let ((leading-spaces
19555          (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
19556              (length (number-to-string number)))))
19557     (concat (make-string leading-spaces ? )
19558             (number-to-string number))))
19559 @end group
19560 @end smallexample
19562 Next, we create the function to print the numbered line, starting with
19563 the number ``1'' under the first column:
19565 @findex print-X-axis-numbered-line
19566 @smallexample
19567 @group
19568 (defun print-X-axis-numbered-line
19569   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces)
19570   "Print line of X-axis numbers"
19571   (let ((number X-axis-label-spacing))
19572     (insert X-axis-leading-spaces)
19573     (insert "1")
19574 @end group
19575 @group
19576     (insert (concat
19577              (make-string
19578               ;; @r{Insert white space up to next number.}
19579               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing) 2)
19580               ? )
19581              (number-to-string number)))
19582 @end group
19583 @group
19584     ;; @r{Insert remaining numbers.}
19585     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
19586     (while (> number-of-X-tics 1)
19587       (insert (X-axis-element number))
19588       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
19589       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
19590 @end group
19591 @end smallexample
19593 Finally, we need to write the @code{print-X-axis} that uses
19594 @code{print-X-axis-tic-line} and
19595 @code{print-X-axis-numbered-line}.
19597 The function must determine the local values of the variables used by both
19598 @code{print-X-axis-tic-line} and @code{print-X-axis-numbered-line}, and
19599 then it must call them.  Also, it must print the carriage return that
19600 separates the two lines.
19602 The function consists of a varlist that specifies five local variables,
19603 and calls to each of the two line printing functions:
19605 @findex print-X-axis
19606 @smallexample
19607 @group
19608 (defun print-X-axis (numbers-list)
19609   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST."
19610   (let* ((leading-spaces
19611           (make-string full-Y-label-width ? ))
19612 @end group
19613 @group
19614        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
19615        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
19616        (X-length (length numbers-list))
19617 @end group
19618 @group
19619        (X-tic
19620         (concat
19621          (make-string
19622 @end group
19623 @group
19624           ;; @r{Make a string of blanks.}
19625           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
19626               (length X-axis-tic-symbol))
19627           ? )
19628 @end group
19629 @group
19630          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
19631          X-axis-tic-symbol))
19632 @end group
19633 @group
19634        (tic-number
19635         (if (zerop (% X-length tic-width))
19636             (/ X-length tic-width)
19637           (1+ (/ X-length tic-width)))))
19638 @end group
19639 @group
19640     (print-X-axis-tic-line tic-number leading-spaces X-tic)
19641     (insert "\n")
19642     (print-X-axis-numbered-line tic-number leading-spaces)))
19643 @end group
19644 @end smallexample
19646 @need 1250
19647 You can test @code{print-X-axis}:
19649 @enumerate
19650 @item
19651 Install @code{X-axis-tic-symbol}, @code{X-axis-label-spacing},
19652 @code{print-X-axis-tic-line}, as well as @code{X-axis-element},
19653 @code{print-X-axis-numbered-line}, and @code{print-X-axis}.
19655 @item
19656 Copy the following expression:
19658 @smallexample
19659 @group
19660 (progn
19661  (let ((full-Y-label-width 5)
19662        (symbol-width 1))
19663    (print-X-axis
19664     '(1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16))))
19665 @end group
19666 @end smallexample
19668 @item
19669 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
19670 want the axis labels to start.
19672 @item
19673 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
19675 @item
19676 Yank the test expression into the minibuffer
19677 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
19679 @item
19680 Press @key{RET} to evaluate the expression.
19681 @end enumerate
19683 @need 1250
19684 Emacs will print the horizontal axis like this:
19686 @smallexample
19687 @group
19688      |   |    |    |    |
19689      1   5   10   15   20
19690 @end group
19691 @end smallexample
19693 @node Print Whole Graph,  , print-X-axis, Full Graph
19694 @appendixsec Printing the Whole Graph
19695 @cindex Printing the whole graph
19696 @cindex Whole graph printing
19697 @cindex Graph, printing all
19699 Now we are nearly ready to print the whole graph.
19701 The function to print the graph with the proper labels follows the
19702 outline we created earlier (@pxref{Full Graph, , A Graph with Labelled
19703 Axes}), but with additions.
19705 @need 1250
19706 Here is the outline:
19708 @smallexample
19709 @group
19710 (defun print-graph (numbers-list)
19711   "@var{documentation}@dots{}"
19712   (let ((height  @dots{}
19713         @dots{}))
19714 @end group
19715 @group
19716     (print-Y-axis height @dots{} )
19717     (graph-body-print numbers-list)
19718     (print-X-axis @dots{} )))
19719 @end group
19720 @end smallexample
19722 @menu
19723 * The final version::           A few changes.
19724 * Test print-graph::            Run a short test.
19725 * Graphing words in defuns::    Executing the final code.
19726 * lambda::                      How to write an anonymous function.
19727 * mapcar::                      Apply a function to elements of a list.
19728 * Another Bug::                 Yet another bug @dots{} most insidious.
19729 * Final printed graph::         The graph itself!
19730 @end menu
19732 @node The final version, Test print-graph, Print Whole Graph, Print Whole Graph
19733 @ifnottex
19734 @unnumberedsubsec Changes for the Final Version
19735 @end ifnottex
19737 The final version is different from what we planned in two ways:
19738 first, it contains additional values calculated once in the varlist;
19739 second, it carries an option to specify the labels' increment per row.
19740 This latter feature turns out to be essential; otherwise, a graph may
19741 have more rows than fit on a display or on a sheet of paper.
19743 @need 1500
19744 This new feature requires a change to the @code{Y-axis-column}
19745 function, to add @code{vertical-step} to it.  The function looks like
19746 this:
19748 @findex Y-axis-column @r{Final version.}
19749 @smallexample
19750 @group
19751 ;;; @r{Final version.}
19752 (defun Y-axis-column
19753   (height width-of-label &optional vertical-step)
19754   "Construct list of labels for Y axis.
19755 HEIGHT is maximum height of graph.
19756 WIDTH-OF-LABEL is maximum width of label.
19757 VERTICAL-STEP, an option, is a positive integer
19758 that specifies how much a Y axis label increments
19759 for each line.  For example, a step of 5 means
19760 that each line is five units of the graph."
19761 @end group
19762 @group
19763   (let (Y-axis
19764         (number-per-line (or vertical-step 1)))
19765     (while (> height 1)
19766       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19767 @end group
19768 @group
19769           ;; @r{Insert label.}
19770           (setq Y-axis
19771                 (cons
19772                  (Y-axis-element
19773                   (* height number-per-line)
19774                   width-of-label)
19775                  Y-axis))
19776 @end group
19777 @group
19778         ;; @r{Else, insert blanks.}
19779         (setq Y-axis
19780               (cons
19781                (make-string width-of-label ? )
19782                Y-axis)))
19783       (setq height (1- height)))
19784 @end group
19785 @group
19786     ;; @r{Insert base line.}
19787     (setq Y-axis (cons (Y-axis-element
19788                         (or vertical-step 1)
19789                         width-of-label)
19790                        Y-axis))
19791     (nreverse Y-axis)))
19792 @end group
19793 @end smallexample
19795 The values for the maximum height of graph and the width of a symbol
19796 are computed by @code{print-graph} in its @code{let} expression; so
19797 @code{graph-body-print} must be changed to accept them.
19799 @findex graph-body-print @r{Final version.}
19800 @smallexample
19801 @group
19802 ;;; @r{Final version.}
19803 (defun graph-body-print (numbers-list height symbol-width)
19804   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
19805 The numbers-list consists of the Y-axis values.
19806 HEIGHT is maximum height of graph.
19807 SYMBOL-WIDTH is number of each column."
19808 @end group
19809 @group
19810   (let (from-position)
19811     (while numbers-list
19812       (setq from-position (point))
19813       (insert-rectangle
19814        (column-of-graph height (car numbers-list)))
19815       (goto-char from-position)
19816       (forward-char symbol-width)
19817 @end group
19818 @group
19819       ;; @r{Draw graph column by column.}
19820       (sit-for 0)
19821       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
19822     ;; @r{Place point for X axis labels.}
19823     (forward-line height)
19824     (insert "\n")))
19825 @end group
19826 @end smallexample
19828 @need 1250
19829 Finally, the code for the @code{print-graph} function:
19831 @findex print-graph @r{Final version.}
19832 @smallexample
19833 @group
19834 ;;; @r{Final version.}
19835 (defun print-graph
19836   (numbers-list &optional vertical-step)
19837   "Print labelled bar graph of the NUMBERS-LIST.
19838 The numbers-list consists of the Y-axis values.
19839 @end group
19841 @group
19842 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
19843 specifies how much a Y axis label increments for
19844 each line.  For example, a step of 5 means that
19845 each row is five units."
19846 @end group
19847 @group
19848   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
19849          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
19850          ;; @r{and the number with the most digits.}
19851          (height (apply 'max numbers-list))
19852 @end group
19853 @group
19854          (height-of-top-line
19855           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19856               height
19857             ;; @r{else}
19858             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
19859                Y-axis-label-spacing)))
19860 @end group
19861 @group
19862          (vertical-step (or vertical-step 1))
19863          (full-Y-label-width
19864           (length
19865 @end group
19866 @group
19867            (concat
19868             (number-to-string
19869              (* height-of-top-line vertical-step))
19870             Y-axis-tic))))
19871 @end group
19873 @group
19874     (print-Y-axis
19875      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
19876 @end group
19877 @group
19878     (graph-body-print
19879      numbers-list height-of-top-line symbol-width)
19880     (print-X-axis numbers-list)))
19881 @end group
19882 @end smallexample
19884 @node Test print-graph, Graphing words in defuns, The final version, Print Whole Graph
19885 @appendixsubsec Testing @code{print-graph}
19887 @need 1250
19888 We can test the @code{print-graph} function with a short list of numbers:
19890 @enumerate
19891 @item
19892 Install the final versions of @code{Y-axis-column},
19893 @code{graph-body-print}, and @code{print-graph} (in addition to the
19894 rest of the code.)
19896 @item
19897 Copy the following expression:
19899 @smallexample
19900 (print-graph '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1))
19901 @end smallexample
19903 @item
19904 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
19905 want the axis labels to start.
19907 @item
19908 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
19910 @item
19911 Yank the test expression into the minibuffer
19912 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
19914 @item
19915 Press @key{RET} to evaluate the expression.
19916 @end enumerate
19918 @need 1250
19919 Emacs will print a graph that looks like this:
19921 @smallexample
19922 @group
19923 10 -
19926          *
19927         **   *
19928  5 -   ****  *
19929        **** ***
19930      * *********
19931      ************
19932  1 - *************
19934      |   |    |    |
19935      1   5   10   15
19936 @end group
19937 @end smallexample
19939 On the other hand, if you pass @code{print-graph} a
19940 @code{vertical-step} value of 2, by evaluating this expression:
19942 @smallexample
19943 (print-graph '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1) 2)
19944 @end smallexample
19946 @need 1250
19947 @noindent
19948 The graph looks like this:
19950 @smallexample
19951 @group
19952 20 -
19955          *
19956         **   *
19957 10 -   ****  *
19958        **** ***
19959      * *********
19960      ************
19961  2 - *************
19963      |   |    |    |
19964      1   5   10   15
19965 @end group
19966 @end smallexample
19968 @noindent
19969 (A question: is the `2' on the bottom of the vertical axis a bug or a
19970 feature?  If you think it is a bug, and should be a `1' instead, (or
19971 even a `0'), you can modify the sources.)
19973 @node Graphing words in defuns, lambda, Test print-graph, Print Whole Graph
19974 @appendixsubsec Graphing Numbers of Words and Symbols
19976 Now for the graph for which all this code was written: a graph that
19977 shows how many function definitions contain fewer than 10 words and
19978 symbols, how many contain between 10 and 19 words and symbols, how
19979 many contain between 20 and 29 words and symbols, and so on.
19981 This is a multi-step process.  First make sure you have loaded all the
19982 requisite code.
19984 @need 1500
19985 It is a good idea to reset the value of @code{top-of-ranges} in case
19986 you have set it to some different value.  You can evaluate the
19987 following:
19989 @smallexample
19990 @group
19991 (setq top-of-ranges
19992  '(10  20  30  40  50
19993    60  70  80  90 100
19994   110 120 130 140 150
19995   160 170 180 190 200
19996   210 220 230 240 250
19997   260 270 280 290 300)
19998 @end group
19999 @end smallexample
20001 @noindent
20002 Next create a list of the number of words and symbols in each range.
20004 @need 1500
20005 @noindent
20006 Evaluate the following:
20008 @smallexample
20009 @group
20010 (setq list-for-graph
20011        (defuns-per-range
20012          (sort
20013           (recursive-lengths-list-many-files
20014            (directory-files "/usr/local/emacs/lisp"
20015                             t ".+el$"))
20016           '<)
20017          top-of-ranges))
20018 @end group
20019 @end smallexample
20021 @noindent
20022 On my machine, this takes about an hour.  It looks though 303 Lisp
20023 files in my copy of Emacs version 19.23.  After all that computing,
20024 the @code{list-for-graph} has this value:
20026 @smallexample
20027 @group
20028 (537 1027 955 785 594 483 349 292 224 199 166 120 116 99
20029 90 80 67 48 52 45 41 33 28 26 25 20 12 28 11 13 220)
20030 @end group
20031 @end smallexample
20033 @noindent
20034 This means that my copy of Emacs has 537 function definitions with
20035 fewer than 10 words or symbols in them, 1,027 function definitions
20036 with 10 to 19 words or symbols in them, 955 function definitions with
20037 20 to 29 words or symbols in them, and so on.
20039 Clearly, just by looking at this list we can see that most function
20040 definitions contain ten to thirty words and symbols.
20042 Now for printing.  We do @emph{not} want to print a graph that is
20043 1,030 lines high @dots{}  Instead, we should print a graph that is
20044 fewer than twenty-five lines high.  A graph that height can be
20045 displayed on almost any monitor, and easily printed on a sheet of paper.
20047 This means that each value in @code{list-for-graph} must be reduced to
20048 one-fiftieth its present value.
20050 Here is a short function to do just that, using two functions we have
20051 not yet seen, @code{mapcar} and @code{lambda}.
20053 @smallexample
20054 @group
20055 (defun one-fiftieth (full-range)
20056   "Return list, each number one-fiftieth of previous."
20057  (mapcar '(lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
20058 @end group
20059 @end smallexample
20061 @node lambda, mapcar, Graphing words in defuns, Print Whole Graph
20062 @appendixsubsec A @code{lambda} Expression: Useful Anonymity
20063 @cindex Anonymous function
20064 @findex lambda
20066 @code{lambda} is the symbol for an anonymous function, a function
20067 without a name.  Every time you use an anonymous function, you need to
20068 include its whole body.
20070 @need 1250
20071 @noindent
20072 Thus,
20074 @smallexample
20075 (lambda (arg) (/ arg 50))
20076 @end smallexample
20078 @noindent
20079 is a function definition that says `return the value resulting from
20080 dividing whatever is passed to me as @code{arg} by 50'.
20082 Earlier, for example, we had a function @code{multiply-by-seven}; it
20083 multiplied its argument by 7.  This function is similar, except it
20084 divides its argument by 50; and, it has no name.  The anonymous
20085 equivalent of @code{multiply-by-seven} is:
20087 @smallexample
20088 (lambda (number) (* 7 number))
20089 @end smallexample
20091 @noindent
20092 (@xref{defun, ,  The @code{defun} Special Form}.)
20094 @need 1250
20095 @noindent
20096 If we want to multiply 3 by 7, we can write:
20098 @c !!! Clear print-postscript-figures if the computer formatting this
20099 @c     document is too small and cannot handle all the diagrams and figures.
20100 @c clear print-postscript-figures
20101 @c set print-postscript-figures
20102 @c lambda example diagram #1
20103 @ifnottex
20104 @smallexample
20105 @group
20106 (multiply-by-seven 3)
20107  \_______________/ ^
20108          |         |
20109       function  argument
20110 @end group
20111 @end smallexample
20112 @end ifnottex
20113 @ifset print-postscript-figures
20114 @sp 1
20115 @tex
20116 @image{lambda-1}
20117 %%%% old method of including an image
20118 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
20119 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/lambda-1.eps}}
20120 % \catcode`\@=0 %
20121 @end tex
20122 @sp 1
20123 @end ifset
20124 @ifclear print-postscript-figures
20125 @iftex
20126 @smallexample
20127 @group
20128 (multiply-by-seven 3)
20129  \_______________/ ^
20130          |         |
20131       function  argument
20132 @end group
20133 @end smallexample
20134 @end iftex
20135 @end ifclear
20137 @noindent
20138 This expression returns 21.
20140 @need 1250
20141 @noindent
20142 Similarly, we can write:
20144 @c lambda example diagram #2
20145 @ifnottex
20146 @smallexample
20147 @group
20148 ((lambda (number) (* 7 number)) 3)
20149  \____________________________/ ^
20150                |                |
20151       anonymous function     argument
20152 @end group
20153 @end smallexample
20154 @end ifnottex
20155 @ifset print-postscript-figures
20156 @sp 1
20157 @tex
20158 @image{lambda-2}
20159 %%%% old method of including an image
20160 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
20161 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/lambda-2.eps}}
20162 % \catcode`\@=0 %
20163 @end tex
20164 @sp 1
20165 @end ifset
20166 @ifclear print-postscript-figures
20167 @iftex
20168 @smallexample
20169 @group
20170 ((lambda (number) (* 7 number)) 3)
20171  \____________________________/ ^
20172                |                |
20173       anonymous function     argument
20174 @end group
20175 @end smallexample
20176 @end iftex
20177 @end ifclear
20179 @need 1250
20180 @noindent
20181 If we want to divide 100 by 50, we can write:
20183 @c lambda example diagram #3
20184 @ifnottex
20185 @smallexample
20186 @group
20187 ((lambda (arg) (/ arg 50)) 100)
20188  \______________________/  \_/
20189              |              |
20190     anonymous function   argument
20191 @end group
20192 @end smallexample
20193 @end ifnottex
20194 @ifset print-postscript-figures
20195 @sp 1
20196 @tex
20197 @image{lambda-3}
20198 %%%% old method of including an image
20199 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
20200 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/lambda-3.eps}}
20201 % \catcode`\@=0 %
20202 @end tex
20203 @sp 1
20204 @end ifset
20205 @ifclear print-postscript-figures
20206 @iftex
20207 @smallexample
20208 @group
20209 ((lambda (arg) (/ arg 50)) 100)
20210  \______________________/  \_/
20211              |              |
20212     anonymous function   argument
20213 @end group
20214 @end smallexample
20215 @end iftex
20216 @end ifclear
20218 @noindent
20219 This expression returns 2.  The 100 is passed to the function, which
20220 divides that number by 50.
20222 @xref{Lambda Expressions, , Lambda Expressions, elisp, The GNU Emacs
20223 Lisp Reference Manual}, for more about @code{lambda}.  Lisp and lambda
20224 expressions derive from the Lambda Calculus.
20226 @node mapcar, Another Bug, lambda, Print Whole Graph
20227 @appendixsubsec The @code{mapcar} Function
20228 @findex mapcar
20230 @code{mapcar} is a function that calls its first argument with each
20231 element of its second argument, in turn.  The second argument must be
20232 a sequence.
20234 The @samp{map} part of the name comes from the mathematical phrase,
20235 `mapping over a domain', meaning to apply a function to each of the
20236 elements in a domain.  The mathematical phrase is based on the
20237 metaphor of a surveyor walking, one step at a time, over an area he is
20238 mapping.  And @samp{car}, of course, comes from the Lisp notion of the
20239 first of a list.
20241 @need 1250
20242 @noindent
20243 For example,
20245 @smallexample
20246 @group
20247 (mapcar '1+ '(2 4 6))
20248      @result{} (3 5 7)
20249 @end group
20250 @end smallexample
20252 @noindent
20253 The function @code{1+} which adds one to its argument, is executed on
20254 @emph{each} element of the list, and a new list is returned.
20256 Contrast this with @code{apply}, which applies its first argument to
20257 all the remaining.
20258 (@xref{Readying a Graph, , Readying a Graph}, for a explanation of
20259 @code{apply}.)
20261 @need 1250
20262 In the definition of @code{one-fiftieth}, the first argument is the
20263 anonymous function:
20265 @smallexample
20266 (lambda (arg) (/ arg 50))
20267 @end smallexample
20269 @noindent
20270 and the second argument is @code{full-range}, which will be bound to
20271 @code{list-for-graph}.
20273 @need 1250
20274 The whole expression looks like this:
20276 @smallexample
20277 (mapcar '(lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
20278 @end smallexample
20280 @xref{Mapping Functions, , Mapping Functions, elisp, The GNU Emacs
20281 Lisp Reference Manual}, for more about @code{mapcar}.
20283 Using the @code{one-fiftieth} function, we can generate a list in
20284 which each element is one-fiftieth the size of the corresponding
20285 element in @code{list-for-graph}.
20287 @smallexample
20288 @group
20289 (setq fiftieth-list-for-graph
20290       (one-fiftieth list-for-graph))
20291 @end group
20292 @end smallexample
20294 @need 1250
20295 The resulting list looks like this:
20297 @smallexample
20298 @group
20299 (10 20 19 15 11 9 6 5 4 3 3 2 2
20300 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4)
20301 @end group
20302 @end smallexample
20304 @noindent
20305 This, we are almost ready to print!  (We also notice the loss of
20306 information: many of the higher ranges are 0, meaning that fewer than
20307 50 defuns had that many words or symbols---but not necessarily meaning
20308 that none had that many words or symbols.)
20310 @node Another Bug, Final printed graph, mapcar, Print Whole Graph
20311 @appendixsubsec Another Bug @dots{} Most Insidious
20312 @cindex Bug, most insidious type
20313 @cindex Insidious type of bug
20315 I said `almost ready to print'!  Of course, there is a bug in the
20316 @code{print-graph} function @dots{}  It has a @code{vertical-step}
20317 option, but not a @code{horizontal-step} option.  The
20318 @code{top-of-range} scale goes from 10 to 300 by tens.  But the
20319 @code{print-graph} function will print only by ones.
20321 This is a classic example of what some consider the most insidious
20322 type of bug, the bug of omission.  This is not the kind of bug you can
20323 find by studying the code, for it is not in the code; it is an omitted
20324 feature.  Your best actions are to try your program early and often;
20325 and try to arrange, as much as you can, to write code that is easy to
20326 understand and easy to change.  Try to be aware, whenever you can,
20327 that whatever you have written, @emph{will} be rewritten, if not soon,
20328 eventually.  A hard maxim to follow.
20330 It is the @code{print-X-axis-numbered-line} function that needs the
20331 work; and then the @code{print-X-axis} and the @code{print-graph}
20332 functions need to be adapted.  Not much needs to be done; there is one
20333 nicety: the numbers ought to line up under the tic marks.  This takes
20334 a little thought.
20336 @need 1250
20337 Here is the corrected @code{print-X-axis-numbered-line}:
20339 @smallexample
20340 @group
20341 (defun print-X-axis-numbered-line
20342   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces
20343    &optional horizontal-step)
20344   "Print line of X-axis numbers"
20345   (let ((number X-axis-label-spacing)
20346         (horizontal-step (or horizontal-step 1)))
20347 @end group
20348 @group
20349     (insert X-axis-leading-spaces)
20350     ;; @r{Delete extra leading spaces.}
20351     (delete-char
20352      (- (1-
20353          (length (number-to-string horizontal-step)))))
20354     (insert (concat
20355              (make-string
20356 @end group
20357 @group
20358               ;; @r{Insert white space.}
20359               (-  (* symbol-width
20360                      X-axis-label-spacing)
20361                   (1-
20362                    (length
20363                     (number-to-string horizontal-step)))
20364                   2)
20365               ? )
20366              (number-to-string
20367               (* number horizontal-step))))
20368 @end group
20369 @group
20370     ;; @r{Insert remaining numbers.}
20371     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
20372     (while (> number-of-X-tics 1)
20373       (insert (X-axis-element
20374                (* number horizontal-step)))
20375       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
20376       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
20377 @end group
20378 @end smallexample
20380 @need 1500
20381 If you are reading this in Info, you can see the new versions of
20382 @code{print-X-axis} @code{print-graph} and evaluate them.  If you are
20383 reading this in a printed book, you can see the changed lines here
20384 (the full text is too much to print).
20386 @iftex
20387 @smallexample
20388 @group
20389 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
20390   @dots{}
20391     (print-X-axis-numbered-line
20392      tic-number leading-spaces horizontal-step))
20393 @end group
20394 @end smallexample
20396 @smallexample
20397 @group
20398 (defun print-graph
20399   (numbers-list
20400    &optional vertical-step horizontal-step)
20401   @dots{}
20402     (print-X-axis numbers-list horizontal-step))
20403 @end group
20404 @end smallexample
20405 @end iftex
20407 @ifnottex
20408 @smallexample
20409 @group
20410 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
20411   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST.
20412 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
20413 specifies how much an X  axis label increments for
20414 each column."
20415 @end group
20416 @group
20417 ;; Value of symbol-width and full-Y-label-width
20418 ;; are passed by `print-graph'.
20419   (let* ((leading-spaces
20420           (make-string full-Y-label-width ? ))
20421        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
20422        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
20423        (X-length (length numbers-list))
20424 @end group
20425 @group
20426        (X-tic
20427         (concat
20428          (make-string
20429           ;; @r{Make a string of blanks.}
20430           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20431               (length X-axis-tic-symbol))
20432           ? )
20433 @end group
20434 @group
20435          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
20436          X-axis-tic-symbol))
20437        (tic-number
20438         (if (zerop (% X-length tic-width))
20439             (/ X-length tic-width)
20440           (1+ (/ X-length tic-width)))))
20441 @end group
20443 @group
20444     (print-X-axis-tic-line
20445      tic-number leading-spaces X-tic)
20446     (insert "\n")
20447     (print-X-axis-numbered-line
20448      tic-number leading-spaces horizontal-step)))
20449 @end group
20450 @end smallexample
20452 @smallexample
20453 @group
20454 (defun print-graph
20455   (numbers-list &optional vertical-step horizontal-step)
20456   "Print labelled bar graph of the NUMBERS-LIST.
20457 The numbers-list consists of the Y-axis values.
20458 @end group
20460 @group
20461 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
20462 specifies how much a Y axis label increments for
20463 each line.  For example, a step of 5 means that
20464 each row is five units.
20465 @end group
20467 @group
20468 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
20469 specifies how much an X  axis label increments for
20470 each column."
20471   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
20472          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
20473          ;; @r{and the number with the most digits.}
20474          (height (apply 'max numbers-list))
20475 @end group
20476 @group
20477          (height-of-top-line
20478           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
20479               height
20480             ;; @r{else}
20481             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
20482                Y-axis-label-spacing)))
20483 @end group
20484 @group
20485          (vertical-step (or vertical-step 1))
20486          (full-Y-label-width
20487           (length
20488            (concat
20489             (number-to-string
20490              (* height-of-top-line vertical-step))
20491             Y-axis-tic))))
20492 @end group
20493 @group
20494     (print-Y-axis
20495      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
20496     (graph-body-print
20497         numbers-list height-of-top-line symbol-width)
20498     (print-X-axis numbers-list horizontal-step)))
20499 @end group
20500 @end smallexample
20501 @end ifnottex
20503 @ignore
20504 Graphing Definitions Re-listed
20506 @need 1250
20507 Here are all the graphing definitions in their final form:
20509 @smallexample
20510 @group
20511 (defvar top-of-ranges
20512  '(10  20  30  40  50
20513    60  70  80  90 100
20514   110 120 130 140 150
20515   160 170 180 190 200
20516   210 220 230 240 250)
20517  "List specifying ranges for `defuns-per-range'.")
20518 @end group
20520 @group
20521 (defvar graph-symbol "*"
20522   "String used as symbol in graph, usually an asterisk.")
20523 @end group
20525 @group
20526 (defvar graph-blank " "
20527   "String used as blank in graph, usually a blank space.
20528 graph-blank must be the same number of columns wide
20529 as graph-symbol.")
20530 @end group
20532 @group
20533 (defvar Y-axis-tic " - "
20534    "String that follows number in a Y axis label.")
20535 @end group
20537 @group
20538 (defvar Y-axis-label-spacing 5
20539   "Number of lines from one Y axis label to next.")
20540 @end group
20542 @group
20543 (defvar X-axis-tic-symbol "|"
20544   "String to insert to point to a column in X axis.")
20545 @end group
20547 @group
20548 (defvar X-axis-label-spacing
20549   (if (boundp 'graph-blank)
20550       (* 5 (length graph-blank)) 5)
20551   "Number of units from one X axis label to next.")
20552 @end group
20553 @end smallexample
20555 @smallexample
20556 @group
20557 (defun count-words-in-defun ()
20558   "Return the number of words and symbols in a defun."
20559   (beginning-of-defun)
20560   (let ((count 0)
20561         (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
20562 @end group
20564 @group
20565     (while
20566         (and (< (point) end)
20567              (re-search-forward
20568               "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
20569               end t))
20570       (setq count (1+ count)))
20571     count))
20572 @end group
20573 @end smallexample
20575 @smallexample
20576 @group
20577 (defun lengths-list-file (filename)
20578   "Return list of definitions' lengths within FILE.
20579 The returned list is a list of numbers.
20580 Each number is the number of words or
20581 symbols in one function definition."
20582 @end group
20584 @group
20585   (message "Working on `%s' ... " filename)
20586   (save-excursion
20587     (let ((buffer (find-file-noselect filename))
20588           (lengths-list))
20589       (set-buffer buffer)
20590       (setq buffer-read-only t)
20591       (widen)
20592       (goto-char (point-min))
20593 @end group
20595 @group
20596       (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
20597         (setq lengths-list
20598               (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
20599       (kill-buffer buffer)
20600       lengths-list)))
20601 @end group
20602 @end smallexample
20604 @smallexample
20605 @group
20606 (defun lengths-list-many-files (list-of-files)
20607   "Return list of lengths of defuns in LIST-OF-FILES."
20608   (let (lengths-list)
20609 ;;; @r{true-or-false-test}
20610     (while list-of-files
20611       (setq lengths-list
20612             (append
20613              lengths-list
20614 @end group
20615 @group
20616 ;;; @r{Generate a lengths' list.}
20617              (lengths-list-file
20618               (expand-file-name (car list-of-files)))))
20619 ;;; @r{Make files' list shorter.}
20620       (setq list-of-files (cdr list-of-files)))
20621 ;;; @r{Return final value of lengths' list.}
20622     lengths-list))
20623 @end group
20624 @end smallexample
20626 @smallexample
20627 @group
20628 (defun defuns-per-range (sorted-lengths top-of-ranges)
20629   "SORTED-LENGTHS defuns in each TOP-OF-RANGES range."
20630   (let ((top-of-range (car top-of-ranges))
20631         (number-within-range 0)
20632         defuns-per-range-list)
20633 @end group
20635 @group
20636     ;; @r{Outer loop.}
20637     (while top-of-ranges
20639       ;; @r{Inner loop.}
20640       (while (and
20641               ;; @r{Need number for numeric test.}
20642               (car sorted-lengths)
20643               (< (car sorted-lengths) top-of-range))
20645         ;; @r{Count number of definitions within current range.}
20646         (setq number-within-range (1+ number-within-range))
20647         (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
20648 @end group
20650 @group
20651       ;; @r{Exit inner loop but remain within outer loop.}
20653       (setq defuns-per-range-list
20654             (cons number-within-range defuns-per-range-list))
20655       (setq number-within-range 0)      ; @r{Reset count to zero.}
20657       ;; @r{Move to next range.}
20658       (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges))
20659       ;; @r{Specify next top of range value.}
20660       (setq top-of-range (car top-of-ranges)))
20661 @end group
20663 @group
20664     ;; @r{Exit outer loop and count the number of defuns larger than}
20665     ;; @r{  the largest top-of-range value.}
20666     (setq defuns-per-range-list
20667           (cons
20668            (length sorted-lengths)
20669            defuns-per-range-list))
20671     ;; @r{Return a list of the number of definitions within each range,}
20672     ;; @r{  smallest to largest.}
20673     (nreverse defuns-per-range-list)))
20674 @end group
20675 @end smallexample
20677 @smallexample
20678 @group
20679 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
20680   "Return list of MAX-GRAPH-HEIGHT strings;
20681 ACTUAL-HEIGHT are graph-symbols.
20682 The graph-symbols are contiguous entries at the end
20683 of the list.
20684 The list will be inserted as one column of a graph.
20685 The strings are either graph-blank or graph-symbol."
20686 @end group
20688 @group
20689   (let ((insert-list nil)
20690         (number-of-top-blanks
20691          (- max-graph-height actual-height)))
20693     ;; @r{Fill in @code{graph-symbols}.}
20694     (while (> actual-height 0)
20695       (setq insert-list (cons graph-symbol insert-list))
20696       (setq actual-height (1- actual-height)))
20697 @end group
20699 @group
20700     ;; @r{Fill in @code{graph-blanks}.}
20701     (while (> number-of-top-blanks 0)
20702       (setq insert-list (cons graph-blank insert-list))
20703       (setq number-of-top-blanks
20704             (1- number-of-top-blanks)))
20706     ;; @r{Return whole list.}
20707     insert-list))
20708 @end group
20709 @end smallexample
20711 @smallexample
20712 @group
20713 (defun Y-axis-element (number full-Y-label-width)
20714   "Construct a NUMBERed label element.
20715 A numbered element looks like this `  5 - ',
20716 and is padded as needed so all line up with
20717 the element for the largest number."
20718 @end group
20719 @group
20720   (let* ((leading-spaces
20721          (- full-Y-label-width
20722             (length
20723              (concat (number-to-string number)
20724                      Y-axis-tic)))))
20725 @end group
20726 @group
20727     (concat
20728      (make-string leading-spaces ? )
20729      (number-to-string number)
20730      Y-axis-tic)))
20731 @end group
20732 @end smallexample
20734 @smallexample
20735 @group
20736 (defun print-Y-axis
20737   (height full-Y-label-width &optional vertical-step)
20738   "Insert Y axis by HEIGHT and FULL-Y-LABEL-WIDTH.
20739 Height must be the  maximum height of the graph.
20740 Full width is the width of the highest label element.
20741 Optionally, print according to VERTICAL-STEP."
20742 @end group
20743 @group
20744 ;; Value of height and full-Y-label-width
20745 ;; are passed by `print-graph'.
20746   (let ((start (point)))
20747     (insert-rectangle
20748      (Y-axis-column height full-Y-label-width vertical-step))
20749 @end group
20750 @group
20751     ;; @r{Place point ready for inserting graph.}
20752     (goto-char start)
20753     ;; @r{Move point forward by value of} full-Y-label-width
20754     (forward-char full-Y-label-width)))
20755 @end group
20756 @end smallexample
20758 @smallexample
20759 @group
20760 (defun print-X-axis-tic-line
20761   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces X-axis-tic-element)
20762   "Print tics for X axis."
20763     (insert X-axis-leading-spaces)
20764     (insert X-axis-tic-symbol)  ; @r{Under first column.}
20765 @end group
20766 @group
20767     ;; @r{Insert second tic in the right spot.}
20768     (insert (concat
20769              (make-string
20770               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20771                   ;; @r{Insert white space up to second tic symbol.}
20772                   (* 2 (length X-axis-tic-symbol)))
20773               ? )
20774              X-axis-tic-symbol))
20775 @end group
20776 @group
20777     ;; @r{Insert remaining tics.}
20778     (while (> number-of-X-tics 1)
20779       (insert X-axis-tic-element)
20780       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics))))
20781 @end group
20782 @end smallexample
20784 @smallexample
20785 @group
20786 (defun X-axis-element (number)
20787   "Construct a numbered X axis element."
20788   (let ((leading-spaces
20789          (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20790              (length (number-to-string number)))))
20791     (concat (make-string leading-spaces ? )
20792             (number-to-string number))))
20793 @end group
20794 @end smallexample
20796 @smallexample
20797 @group
20798 (defun graph-body-print (numbers-list height symbol-width)
20799   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
20800 The numbers-list consists of the Y-axis values.
20801 HEIGHT is maximum height of graph.
20802 SYMBOL-WIDTH is number of each column."
20803 @end group
20804 @group
20805   (let (from-position)
20806     (while numbers-list
20807       (setq from-position (point))
20808       (insert-rectangle
20809        (column-of-graph height (car numbers-list)))
20810       (goto-char from-position)
20811       (forward-char symbol-width)
20812 @end group
20813 @group
20814       ;; @r{Draw graph column by column.}
20815       (sit-for 0)
20816       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
20817     ;; @r{Place point for X axis labels.}
20818     (forward-line height)
20819     (insert "\n")))
20820 @end group
20821 @end smallexample
20823 @smallexample
20824 @group
20825 (defun Y-axis-column
20826   (height width-of-label &optional vertical-step)
20827   "Construct list of labels for Y axis.
20828 HEIGHT is maximum height of graph.
20829 WIDTH-OF-LABEL is maximum width of label.
20830 @end group
20831 @group
20832 VERTICAL-STEP, an option, is a positive integer
20833 that specifies how much a Y axis label increments
20834 for each line.  For example, a step of 5 means
20835 that each line is five units of the graph."
20836   (let (Y-axis
20837         (number-per-line (or vertical-step 1)))
20838 @end group
20839 @group
20840     (while (> height 1)
20841       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
20842           ;; @r{Insert label.}
20843           (setq Y-axis
20844                 (cons
20845                  (Y-axis-element
20846                   (* height number-per-line)
20847                   width-of-label)
20848                  Y-axis))
20849 @end group
20850 @group
20851         ;; @r{Else, insert blanks.}
20852         (setq Y-axis
20853               (cons
20854                (make-string width-of-label ? )
20855                Y-axis)))
20856       (setq height (1- height)))
20857 @end group
20858 @group
20859     ;; @r{Insert base line.}
20860     (setq Y-axis (cons (Y-axis-element
20861                         (or vertical-step 1)
20862                         width-of-label)
20863                        Y-axis))
20864     (nreverse Y-axis)))
20865 @end group
20866 @end smallexample
20868 @smallexample
20869 @group
20870 (defun print-X-axis-numbered-line
20871   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces
20872    &optional horizontal-step)
20873   "Print line of X-axis numbers"
20874   (let ((number X-axis-label-spacing)
20875         (horizontal-step (or horizontal-step 1)))
20876 @end group
20877 @group
20878     (insert X-axis-leading-spaces)
20879     ;; line up number
20880     (delete-char (- (1- (length (number-to-string horizontal-step)))))
20881     (insert (concat
20882              (make-string
20883               ;; @r{Insert white space up to next number.}
20884               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20885                   (1- (length (number-to-string horizontal-step)))
20886                   2)
20887               ? )
20888              (number-to-string (* number horizontal-step))))
20889 @end group
20890 @group
20891     ;; @r{Insert remaining numbers.}
20892     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
20893     (while (> number-of-X-tics 1)
20894       (insert (X-axis-element (* number horizontal-step)))
20895       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
20896       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
20897 @end group
20898 @end smallexample
20900 @smallexample
20901 @group
20902 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
20903   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST.
20904 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
20905 specifies how much an X  axis label increments for
20906 each column."
20907 @end group
20908 @group
20909 ;; Value of symbol-width and full-Y-label-width
20910 ;; are passed by `print-graph'.
20911   (let* ((leading-spaces
20912           (make-string full-Y-label-width ? ))
20913        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
20914        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
20915        (X-length (length numbers-list))
20916 @end group
20917 @group
20918        (X-tic
20919         (concat
20920          (make-string
20921           ;; @r{Make a string of blanks.}
20922           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20923               (length X-axis-tic-symbol))
20924           ? )
20925 @end group
20926 @group
20927          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
20928          X-axis-tic-symbol))
20929        (tic-number
20930         (if (zerop (% X-length tic-width))
20931             (/ X-length tic-width)
20932           (1+ (/ X-length tic-width)))))
20933 @end group
20935 @group
20936     (print-X-axis-tic-line
20937      tic-number leading-spaces X-tic)
20938     (insert "\n")
20939     (print-X-axis-numbered-line
20940      tic-number leading-spaces horizontal-step)))
20941 @end group
20942 @end smallexample
20944 @smallexample
20945 @group
20946 (defun one-fiftieth (full-range)
20947   "Return list, each number of which is 1/50th previous."
20948  (mapcar '(lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
20949 @end group
20950 @end smallexample
20952 @smallexample
20953 @group
20954 (defun print-graph
20955   (numbers-list &optional vertical-step horizontal-step)
20956   "Print labelled bar graph of the NUMBERS-LIST.
20957 The numbers-list consists of the Y-axis values.
20958 @end group
20960 @group
20961 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
20962 specifies how much a Y axis label increments for
20963 each line.  For example, a step of 5 means that
20964 each row is five units.
20965 @end group
20967 @group
20968 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
20969 specifies how much an X  axis label increments for
20970 each column."
20971   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
20972          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
20973          ;; @r{and the number with the most digits.}
20974          (height (apply 'max numbers-list))
20975 @end group
20976 @group
20977          (height-of-top-line
20978           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
20979               height
20980             ;; @r{else}
20981             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
20982                Y-axis-label-spacing)))
20983 @end group
20984 @group
20985          (vertical-step (or vertical-step 1))
20986          (full-Y-label-width
20987           (length
20988            (concat
20989             (number-to-string
20990              (* height-of-top-line vertical-step))
20991             Y-axis-tic))))
20992 @end group
20993 @group
20995     (print-Y-axis
20996      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
20997     (graph-body-print
20998         numbers-list height-of-top-line symbol-width)
20999     (print-X-axis numbers-list horizontal-step)))
21000 @end group
21001 @end smallexample
21002 @end ignore
21004 @page
21005 @node Final printed graph,  , Another Bug, Print Whole Graph
21006 @appendixsubsec The Printed Graph
21008 When made and installed, you can call the @code{print-graph} command
21009 like this:
21011 @smallexample
21012 @group
21013 (print-graph fiftieth-list-for-graph 50 10)
21014 @end group
21015 @end smallexample
21017 Here is the graph:
21019 @sp 2
21021 @smallexample
21022 @group
21023 1000 -  *
21024         **
21025         **
21026         **
21027         **
21028  750 -  ***
21029         ***
21030         ***
21031         ***
21032         ****
21033  500 - *****
21034        ******
21035        ******
21036        ******
21037        *******
21038  250 - ********
21039        *********                     *
21040        ***********                   *
21041        *************                 *
21042   50 - ***************** *           *
21043        |   |    |    |    |    |    |    |
21044       10  50  100  150  200  250  300  350
21045 @end group
21046 @end smallexample
21048 @sp 2
21050 The largest group of functions contain 10 -- 19 words and symbols each.
21052 @node GNU Free Documentation License, Index, Full Graph, Top
21053 @appendix GNU Free Documentation License
21055 @cindex FDL, GNU Free Documentation License
21056 @center Version 1.1, March 2000
21058 @display
21059 Copyright @copyright{} 2000 Free Software Foundation, Inc.
21060 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA
21062 Everyone is permitted to copy and distribute verbatim copies
21063 of this license document, but changing it is not allowed.
21064 @end display
21066 @enumerate 0
21067 @item
21068 PREAMBLE
21070 The purpose of this License is to make a manual, textbook, or other
21071 written document @dfn{free} in the sense of freedom: to assure everyone
21072 the effective freedom to copy and redistribute it, with or without
21073 modifying it, either commercially or noncommercially.  Secondarily,
21074 this License preserves for the author and publisher a way to get
21075 credit for their work, while not being considered responsible for
21076 modifications made by others.
21078 This License is a kind of ``copyleft'', which means that derivative
21079 works of the document must themselves be free in the same sense.  It
21080 complements the GNU General Public License, which is a copyleft
21081 license designed for free software.
21083 We have designed this License in order to use it for manuals for free
21084 software, because free software needs free documentation: a free
21085 program should come with manuals providing the same freedoms that the
21086 software does.  But this License is not limited to software manuals;
21087 it can be used for any textual work, regardless of subject matter or
21088 whether it is published as a printed book.  We recommend this License
21089 principally for works whose purpose is instruction or reference.
21091 @item
21092 APPLICABILITY AND DEFINITIONS
21094 This License applies to any manual or other work that contains a
21095 notice placed by the copyright holder saying it can be distributed
21096 under the terms of this License.  The ``Document'', below, refers to any
21097 such manual or work.  Any member of the public is a licensee, and is
21098 addressed as ``you''.
21100 A ``Modified Version'' of the Document means any work containing the
21101 Document or a portion of it, either copied verbatim, or with
21102 modifications and/or translated into another language.
21104 A ``Secondary Section'' is a named appendix or a front-matter section of
21105 the Document that deals exclusively with the relationship of the
21106 publishers or authors of the Document to the Document's overall subject
21107 (or to related matters) and contains nothing that could fall directly
21108 within that overall subject.  (For example, if the Document is in part a
21109 textbook of mathematics, a Secondary Section may not explain any
21110 mathematics.)  The relationship could be a matter of historical
21111 connection with the subject or with related matters, or of legal,
21112 commercial, philosophical, ethical or political position regarding
21113 them.
21115 The ``Invariant Sections'' are certain Secondary Sections whose titles
21116 are designated, as being those of Invariant Sections, in the notice
21117 that says that the Document is released under this License.
21119 The ``Cover Texts'' are certain short passages of text that are listed,
21120 as Front-Cover Texts or Back-Cover Texts, in the notice that says that
21121 the Document is released under this License.
21123 A ``Transparent'' copy of the Document means a machine-readable copy,
21124 represented in a format whose specification is available to the
21125 general public, whose contents can be viewed and edited directly and
21126 straightforwardly with generic text editors or (for images composed of
21127 pixels) generic paint programs or (for drawings) some widely available
21128 drawing editor, and that is suitable for input to text formatters or
21129 for automatic translation to a variety of formats suitable for input
21130 to text formatters.  A copy made in an otherwise Transparent file
21131 format whose markup has been designed to thwart or discourage
21132 subsequent modification by readers is not Transparent.  A copy that is
21133 not ``Transparent'' is called ``Opaque''.
21135 Examples of suitable formats for Transparent copies include plain
21136 @sc{ascii} without markup, Texinfo input format, La@TeX{} input format,
21137 @acronym{SGML} or @acronym{XML} using a publicly available
21138 @acronym{DTD}, and standard-conforming simple @acronym{HTML} designed
21139 for human modification.  Opaque formats include PostScript,
21140 @acronym{PDF}, proprietary formats that can be read and edited only by
21141 proprietary word processors, @acronym{SGML} or @acronym{XML} for which
21142 the @acronym{DTD} and/or processing tools are not generally available,
21143 and the machine-generated @acronym{HTML} produced by some word
21144 processors for output purposes only.
21146 The ``Title Page'' means, for a printed book, the title page itself,
21147 plus such following pages as are needed to hold, legibly, the material
21148 this License requires to appear in the title page.  For works in
21149 formats which do not have any title page as such, ``Title Page'' means
21150 the text near the most prominent appearance of the work's title,
21151 preceding the beginning of the body of the text.
21153 @item
21154 VERBATIM COPYING
21156 You may copy and distribute the Document in any medium, either
21157 commercially or noncommercially, provided that this License, the
21158 copyright notices, and the license notice saying this License applies
21159 to the Document are reproduced in all copies, and that you add no other
21160 conditions whatsoever to those of this License.  You may not use
21161 technical measures to obstruct or control the reading or further
21162 copying of the copies you make or distribute.  However, you may accept
21163 compensation in exchange for copies.  If you distribute a large enough
21164 number of copies you must also follow the conditions in section 3.
21166 You may also lend copies, under the same conditions stated above, and
21167 you may publicly display copies.
21169 @item
21170 COPYING IN QUANTITY
21172 If you publish printed copies of the Document numbering more than 100,
21173 and the Document's license notice requires Cover Texts, you must enclose
21174 the copies in covers that carry, clearly and legibly, all these Cover
21175 Texts: Front-Cover Texts on the front cover, and Back-Cover Texts on
21176 the back cover.  Both covers must also clearly and legibly identify
21177 you as the publisher of these copies.  The front cover must present
21178 the full title with all words of the title equally prominent and
21179 visible.  You may add other material on the covers in addition.
21180 Copying with changes limited to the covers, as long as they preserve
21181 the title of the Document and satisfy these conditions, can be treated
21182 as verbatim copying in other respects.
21184 If the required texts for either cover are too voluminous to fit
21185 legibly, you should put the first ones listed (as many as fit
21186 reasonably) on the actual cover, and continue the rest onto adjacent
21187 pages.
21189 If you publish or distribute Opaque copies of the Document numbering
21190 more than 100, you must either include a machine-readable Transparent
21191 copy along with each Opaque copy, or state in or with each Opaque copy
21192 a publicly-accessible computer-network location containing a complete
21193 Transparent copy of the Document, free of added material, which the
21194 general network-using public has access to download anonymously at no
21195 charge using public-standard network protocols.  If you use the latter
21196 option, you must take reasonably prudent steps, when you begin
21197 distribution of Opaque copies in quantity, to ensure that this
21198 Transparent copy will remain thus accessible at the stated location
21199 until at least one year after the last time you distribute an Opaque
21200 copy (directly or through your agents or retailers) of that edition to
21201 the public.
21203 It is requested, but not required, that you contact the authors of the
21204 Document well before redistributing any large number of copies, to give
21205 them a chance to provide you with an updated version of the Document.
21207 @item
21208 MODIFICATIONS
21210 You may copy and distribute a Modified Version of the Document under
21211 the conditions of sections 2 and 3 above, provided that you release
21212 the Modified Version under precisely this License, with the Modified
21213 Version filling the role of the Document, thus licensing distribution
21214 and modification of the Modified Version to whoever possesses a copy
21215 of it.  In addition, you must do these things in the Modified Version:
21217 @enumerate A
21218 @item
21219 Use in the Title Page (and on the covers, if any) a title distinct
21220 from that of the Document, and from those of previous versions
21221 (which should, if there were any, be listed in the History section
21222 of the Document).  You may use the same title as a previous version
21223 if the original publisher of that version gives permission.
21225 @item
21226 List on the Title Page, as authors, one or more persons or entities
21227 responsible for authorship of the modifications in the Modified
21228 Version, together with at least five of the principal authors of the
21229 Document (all of its principal authors, if it has less than five).
21231 @item
21232 State on the Title page the name of the publisher of the
21233 Modified Version, as the publisher.
21235 @item
21236 Preserve all the copyright notices of the Document.
21238 @item
21239 Add an appropriate copyright notice for your modifications
21240 adjacent to the other copyright notices.
21242 @item
21243 Include, immediately after the copyright notices, a license notice
21244 giving the public permission to use the Modified Version under the
21245 terms of this License, in the form shown in the Addendum below.
21247 @item
21248 Preserve in that license notice the full lists of Invariant Sections
21249 and required Cover Texts given in the Document's license notice.
21251 @item
21252 Include an unaltered copy of this License.
21254 @item
21255 Preserve the section entitled ``History'', and its title, and add to
21256 it an item stating at least the title, year, new authors, and
21257 publisher of the Modified Version as given on the Title Page.  If
21258 there is no section entitled ``History'' in the Document, create one
21259 stating the title, year, authors, and publisher of the Document as
21260 given on its Title Page, then add an item describing the Modified
21261 Version as stated in the previous sentence.
21263 @item
21264 Preserve the network location, if any, given in the Document for
21265 public access to a Transparent copy of the Document, and likewise
21266 the network locations given in the Document for previous versions
21267 it was based on.  These may be placed in the ``History'' section.
21268 You may omit a network location for a work that was published at
21269 least four years before the Document itself, or if the original
21270 publisher of the version it refers to gives permission.
21272 @item
21273 In any section entitled ``Acknowledgments'' or ``Dedications'',
21274 preserve the section's title, and preserve in the section all the
21275 substance and tone of each of the contributor acknowledgments
21276 and/or dedications given therein.
21278 @item
21279 Preserve all the Invariant Sections of the Document,
21280 unaltered in their text and in their titles.  Section numbers
21281 or the equivalent are not considered part of the section titles.
21283 @item
21284 Delete any section entitled ``Endorsements''.  Such a section
21285 may not be included in the Modified Version.
21287 @item
21288 Do not retitle any existing section as ``Endorsements''
21289 or to conflict in title with any Invariant Section.
21290 @end enumerate
21292 If the Modified Version includes new front-matter sections or
21293 appendices that qualify as Secondary Sections and contain no material
21294 copied from the Document, you may at your option designate some or all
21295 of these sections as invariant.  To do this, add their titles to the
21296 list of Invariant Sections in the Modified Version's license notice.
21297 These titles must be distinct from any other section titles.
21299 You may add a section entitled ``Endorsements'', provided it contains
21300 nothing but endorsements of your Modified Version by various
21301 parties---for example, statements of peer review or that the text has
21302 been approved by an organization as the authoritative definition of a
21303 standard.
21305 You may add a passage of up to five words as a Front-Cover Text, and a
21306 passage of up to 25 words as a Back-Cover Text, to the end of the list
21307 of Cover Texts in the Modified Version.  Only one passage of
21308 Front-Cover Text and one of Back-Cover Text may be added by (or
21309 through arrangements made by) any one entity.  If the Document already
21310 includes a cover text for the same cover, previously added by you or
21311 by arrangement made by the same entity you are acting on behalf of,
21312 you may not add another; but you may replace the old one, on explicit
21313 permission from the previous publisher that added the old one.
21315 The author(s) and publisher(s) of the Document do not by this License
21316 give permission to use their names for publicity for or to assert or
21317 imply endorsement of any Modified Version.
21319 @item
21320 COMBINING DOCUMENTS
21322 You may combine the Document with other documents released under this
21323 License, under the terms defined in section 4 above for modified
21324 versions, provided that you include in the combination all of the
21325 Invariant Sections of all of the original documents, unmodified, and
21326 list them all as Invariant Sections of your combined work in its
21327 license notice.
21329 The combined work need only contain one copy of this License, and
21330 multiple identical Invariant Sections may be replaced with a single
21331 copy.  If there are multiple Invariant Sections with the same name but
21332 different contents, make the title of each such section unique by
21333 adding at the end of it, in parentheses, the name of the original
21334 author or publisher of that section if known, or else a unique number.
21335 Make the same adjustment to the section titles in the list of
21336 Invariant Sections in the license notice of the combined work.
21338 In the combination, you must combine any sections entitled ``History''
21339 in the various original documents, forming one section entitled
21340 ``History''; likewise combine any sections entitled ``Acknowledgments'',
21341 and any sections entitled ``Dedications''.  You must delete all sections
21342 entitled ``Endorsements.''
21344 @item
21345 COLLECTIONS OF DOCUMENTS
21347 You may make a collection consisting of the Document and other documents
21348 released under this License, and replace the individual copies of this
21349 License in the various documents with a single copy that is included in
21350 the collection, provided that you follow the rules of this License for
21351 verbatim copying of each of the documents in all other respects.
21353 You may extract a single document from such a collection, and distribute
21354 it individually under this License, provided you insert a copy of this
21355 License into the extracted document, and follow this License in all
21356 other respects regarding verbatim copying of that document.
21358 @item
21359 AGGREGATION WITH INDEPENDENT WORKS
21361 A compilation of the Document or its derivatives with other separate
21362 and independent documents or works, in or on a volume of a storage or
21363 distribution medium, does not as a whole count as a Modified Version
21364 of the Document, provided no compilation copyright is claimed for the
21365 compilation.  Such a compilation is called an ``aggregate'', and this
21366 License does not apply to the other self-contained works thus compiled
21367 with the Document, on account of their being thus compiled, if they
21368 are not themselves derivative works of the Document.
21370 If the Cover Text requirement of section 3 is applicable to these
21371 copies of the Document, then if the Document is less than one quarter
21372 of the entire aggregate, the Document's Cover Texts may be placed on
21373 covers that surround only the Document within the aggregate.
21374 Otherwise they must appear on covers around the whole aggregate.
21376 @item
21377 TRANSLATION
21379 Translation is considered a kind of modification, so you may
21380 distribute translations of the Document under the terms of section 4.
21381 Replacing Invariant Sections with translations requires special
21382 permission from their copyright holders, but you may include
21383 translations of some or all Invariant Sections in addition to the
21384 original versions of these Invariant Sections.  You may include a
21385 translation of this License provided that you also include the
21386 original English version of this License.  In case of a disagreement
21387 between the translation and the original English version of this
21388 License, the original English version will prevail.
21390 @item
21391 TERMINATION
21393 You may not copy, modify, sublicense, or distribute the Document except
21394 as expressly provided for under this License.  Any other attempt to
21395 copy, modify, sublicense or distribute the Document is void, and will
21396 automatically terminate your rights under this License.  However,
21397 parties who have received copies, or rights, from you under this
21398 License will not have their licenses terminated so long as such
21399 parties remain in full compliance.
21401 @item
21402 FUTURE REVISIONS OF THIS LICENSE
21404 The Free Software Foundation may publish new, revised versions
21405 of the GNU Free Documentation License from time to time.  Such new
21406 versions will be similar in spirit to the present version, but may
21407 differ in detail to address new problems or concerns.  See
21408 @uref{http://www.gnu.org/copyleft/}.
21410 Each version of the License is given a distinguishing version number.
21411 If the Document specifies that a particular numbered version of this
21412 License ``or any later version'' applies to it, you have the option of
21413 following the terms and conditions either of that specified version or
21414 of any later version that has been published (not as a draft) by the
21415 Free Software Foundation.  If the Document does not specify a version
21416 number of this License, you may choose any version ever published (not
21417 as a draft) by the Free Software Foundation.
21418 @end enumerate
21420 @node Index, About the Author, GNU Free Documentation License, Top
21421 @comment  node-name,  next,  previous,  up
21422 @unnumbered Index
21424 @ignore
21425 MENU ENTRY: NODE NAME.
21426 @end ignore
21428 @printindex cp
21430 @iftex
21431 @c Place biographical information on right-hand (verso) page
21433 @tex
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21454 @w{ }
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21456 @center About the Author
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21461 @node About the Author,  , Index, Top
21462 @unnumbered About the Author
21463 @end ifnottex
21465 @quotation
21466 Robert J. Chassell has worked with GNU Emacs since 1985.  He writes
21467 and edits, teaches Emacs and Emacs Lisp, and speaks throughout the
21468 world on software freedom.  Chassell was a founding Director and
21469 Treasurer of the Free Software Foundation, Inc.  He is co-author of
21470 the @cite{Texinfo} manual, and has edited more than a dozen other
21471 books.  He graduated from Cambridge University, in England.  He has an
21472 abiding interest in social and economic history and flies his own
21473 airplane.
21474 @end quotation
21476 @page
21477 @w{ }
21479 @c Prevent page number on blank verso, so eject it first.
21480 @tex
21481 \par\vfill\supereject
21482 @end tex
21484 @iftex
21485 @headings off
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21490 @bye