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[emacs.git] / lispintro / emacs-lisp-intro.texi
blob596bfebb5fad6526ea5ea6d454ecf3e6a07a6b46
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 2.10
25 @set update-date 2003 July 15
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     ## DocBook output
44     makeinfo --docbook --no-split --paragraph-indent=0 \
45     --verbose emacs-lisp-intro.texi
47     ## XML output
48     makeinfo --xml --no-split --paragraph-indent=0 \
49     --verbose emacs-lisp-intro.texi
51     #### (You must be in the same directory as the viewed file.)
53       ## View DVI output
54       xdvi emacs-lisp-intro.dvi &
56       ## View HTML output
57       galeon emacs-lisp-intro.html
59       ## View Info output with standalone reader
60       info emacs-lisp-intro.info
62 @end ignore
64 @c ================ Included Figures ================
66 @c Set  print-postscript-figures  if you print PostScript figures.
67 @c If you clear this, the ten figures will be printed as ASCII diagrams.
68 @c (This is not relevant to Info, since Info only handles ASCII.)
69 @c Your site may require editing changes to print PostScript; in this
70 @c case, search for `print-postscript-figures' and make appropriate changes.
73 @c ================ How to Create an Info file ================
75 @c If you have `makeinfo' installed, run the following command
77 @c     makeinfo emacs-lisp-intro.texi
79 @c or, if you want a single, large Info file, and no paragraph indents:
80 @c     makeinfo --no-split --paragraph-indent=0 --verbose emacs-lisp-intro.texi
82 @c After creating the Info file, edit your Info `dir' file, if the
83 @c `dircategory' section below does not enable your system to
84 @c install the manual automatically.
85 @c (The `dir' file is often in the `/usr/local/info/' directory.)
87 @c ================ How to Create an HTML file ================
89 @c To convert to HTML format
90 @c     makeinfo --html --no-split --verbose emacs-lisp-intro.texi
92 @c ================ How to Print a Book in Various Sizes ================
94 @c This book can be printed in any of three different sizes.
95 @c In the above header, set @-commands appropriately.
97 @c     7 by 9.25 inches:
98 @c              @smallbook
99 @c              @clear largebook
101 @c     8.5 by 11 inches:
102 @c              @c smallbook
103 @c              @set largebook
105 @c     European A4 size paper:
106 @c              @c smallbook
107 @c              @afourpaper
108 @c              @set largebook
110 @c ================ How to Typeset and Print ================
112 @c If you do not include PostScript figures, run either of the
113 @c following command sequences, or similar commands suited to your
114 @c system:
116 @c     texi2dvi emacs-lisp-intro.texi
117 @c     lpr -d emacs-lisp-intro.dvi
119 @c or else:
121 @c     tex emacs-lisp-intro.texi
122 @c     texindex emacs-lisp-intro.??
123 @c     tex emacs-lisp-intro.texi
124 @c     lpr -d emacs-lisp-intro.dvi
126 @c If you include the PostScript figures, and you have old software,
127 @c you may need to convert the .dvi file to a .ps file before
128 @c printing.  Run either of the following command sequences, or one
129 @c similar:
131 @c     dvips -f < emacs-lisp-intro.dvi > emacs-lisp-intro.ps
133 @c or else:
135 @c     postscript -p < emacs-lisp-intro.dvi > emacs-lisp-intro.ps
138 @c (Note: if you edit the book so as to change the length of the
139 @c table of contents, you may have to change the value of `pageno' below.)
141 @c ================ End of Formatting Sections ================
143 @c For next or subsequent edition:
144 @c   create function using with-output-to-temp-buffer
145 @c   create a major mode, with keymaps
146 @c   run an asynchronous process, like grep or diff
148 @c For 8.5 by 11 inch format: do not use such a small amount of
149 @c whitespace between paragraphs as smallbook format
150 @ifset largebook
151 @tex
152 \global\parskip 6pt plus 1pt
153 @end tex
154 @end ifset
156 @c For all sized formats:  print within-book cross
157 @c reference with ``...''  rather than [...]
159 @c This works with the texinfo.tex file, version 2003-05-04.08,
160 @c in the Texinfo version 4.6 of the 2003 Jun 13 distribution.
162 @tex
163 \global\def\xrefprintnodename#1{``#1''}
164 @end tex
166 @c ----------------------------------------------------
168 @dircategory Emacs
169 @direntry
170 * Emacs Lisp Intro: (eintr).
171                         A simple introduction to Emacs Lisp programming.
172 @end direntry
174 @copying
175 This is an @cite{Introduction to Programming in Emacs Lisp}, for
176 people who are not programmers.
177 @sp 1
178 Edition @value{edition-number}, @value{update-date}
179 @sp 1
180 Copyright @copyright{} 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1997, 2001,
181 2002, 2003 Free Software Foundation, Inc.
182 @sp 1
184 @iftex
185 Published by the:@*
187 GNU Press,                      @hfill  @uref{http://www.gnupress.org}@*
188 a division of the               @hfill General: @email{press@@gnu.org}@*
189 Free Software Foundation, Inc.  @hfill Orders:@w{ }  @email{sales@@gnu.org}@*
190 59 Temple Place, Suite 330      @hfill Tel: +1 (617) 542-5942@*
191 Boston, MA 02111-1307 USA       @hfill Fax: +1 (617) 542-2652@*
192 @end iftex
194 @ifnottex
195 Published by the:
197 @example
198 GNU Press,                          Website: http://www.gnupress.org
199 a division of the                   General: press@@gnu.org
200 Free Software Foundation, Inc.      Orders:  sales@@gnu.org
201 59 Temple Place, Suite 330          Tel: +1 (617) 542-5942
202 Boston, MA 02111-1307 USA           Fax: +1 (617) 542-2652
203 @end example
204 @end ifnottex
206 @sp 1
207 @c Printed copies are available for $30 each.@*
208 ISBN 1-882114-43-4
210 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
211 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or
212 any later version published by the Free Software Foundation; there
213 being no Invariant Section, with the Front-Cover Texts being ``A GNU
214 Manual'', and with the Back-Cover Texts as in (a) below.  A copy of
215 the license is included in the section entitled ``GNU Free
216 Documentation License''.
218 (a) The FSF's Back-Cover Text is: ``You have freedom to copy and
219 modify this GNU Manual, like GNU software.  Copies published by the
220 Free Software Foundation raise funds for GNU development.''
221 @end copying
223 @c half title; two lines here, so do not use `shorttitlepage'
224 @tex
225 {\begingroup%
226     \hbox{}\vskip 1.5in \chaprm \centerline{An Introduction to}%
227         \endgroup}%
228 {\begingroup\hbox{}\vskip 0.25in \chaprm%
229         \centerline{Programming in Emacs Lisp}%
230         \endgroup\page\hbox{}\page}
231 @end tex
233 @titlepage
234 @sp 6
235 @center @titlefont{An Introduction to}
236 @sp 2
237 @center @titlefont{Programming in Emacs Lisp}
238 @sp 2
239 @center Revised Second Edition
240 @sp 4
241 @center by Robert J. Chassell
243 @page
244 @vskip 0pt plus 1filll
245 @insertcopying
246 @end titlepage
248 @iftex
249 @headings off
250 @evenheading @thispage @| @| @thischapter
251 @oddheading @thissection @| @| @thispage
252 @end iftex
254 @ifnothtml
255 @c     Keep T.O.C. short by tightening up for largebook
256 @ifset largebook
257 @tex
258 \global\parskip 2pt plus 1pt
259 \global\advance\baselineskip by -1pt
260 @end tex
261 @end ifset
262 @end ifnothtml
264 @shortcontents
265 @contents
267 @ifnottex
268 @node Top, Preface, (dir), (dir)
269 @top An Introduction to Programming in Emacs Lisp
271 @insertcopying
273 This master menu first lists each chapter and index; then it lists
274 every node in every chapter.
275 @end ifnottex
277 @menu
278 * Preface::                     What to look for.
279 * List Processing::             What is Lisp?
280 * Practicing Evaluation::       Running several programs.
281 * Writing Defuns::              How to write function definitions.
282 * Buffer Walk Through::         Exploring a few buffer-related functions.
283 * More Complex::                A few, even more complex functions.
284 * Narrowing & Widening::        Restricting your and Emacs attention to
285                                     a region.
286 * car cdr & cons::              Fundamental functions in Lisp.
287 * Cutting & Storing Text::      Removing text and saving it.
288 * List Implementation::         How lists are implemented in the computer.
289 * Yanking::                     Pasting stored text.
290 * Loops & Recursion::           How to repeat a process.
291 * Regexp Search::               Regular expression searches.
292 * Counting Words::              A review of repetition and regexps.
293 * Words in a defun::            Counting words in a @code{defun}.
294 * Readying a Graph::            A prototype graph printing function.
295 * Emacs Initialization::        How to write a @file{.emacs} file.
296 * Debugging::                   How to run the Emacs Lisp debuggers.
297 * Conclusion::                  Now you have the basics.
298 * the-the::                     An appendix: how to find reduplicated words.
299 * Kill Ring::                   An appendix: how the kill ring works.
300 * Full Graph::                  How to create a graph with labelled axes.
301 * Free Software and Free Manuals::
302 * GNU Free Documentation License::
303 * Index::
304 * About the Author::
306 @detailmenu
307  --- The Detailed Node Listing ---
309 Preface
311 * Why::                         Why learn Emacs Lisp?
312 * On Reading this Text::        Read, gain familiarity, pick up habits....
313 * Who You Are::                 For whom this is written.
314 * Lisp History::
315 * Note for Novices::            You can read this as a novice.
316 * Thank You::
318 List Processing
320 * Lisp Lists::                  What are lists?
321 * Run a Program::               Any list in Lisp is a program ready to run.
322 * Making Errors::               Generating an error message.
323 * Names & Definitions::         Names of symbols and function definitions.
324 * Lisp Interpreter::            What the Lisp interpreter does.
325 * Evaluation::                  Running a program.
326 * Variables::                   Returning a value from a variable.
327 * Arguments::                   Passing information to a function.
328 * set & setq::                  Setting the value of a variable.
329 * Summary::                     The major points.
330 * Error Message Exercises::
332 Lisp Lists
334 * Numbers Lists::               List have numbers, other lists, in them.
335 * Lisp Atoms::                  Elemental entities.
336 * Whitespace in Lists::         Formating lists to be readable.
337 * Typing Lists::                How GNU Emacs helps you type lists.
339 The Lisp Interpreter
341 * Complications::               Variables, Special forms, Lists within.
342 * Byte Compiling::              Specially processing code for speed.
344 Evaluation
346 * Evaluating Inner Lists::      Lists within lists...
348 Variables
350 * fill-column Example::
351 * Void Function::               The error message for a symbol
352                                   without a function.
353 * Void Variable::               The error message for a symbol without a value.
355 Arguments
357 * Data types::                  Types of data passed to a function.
358 * Args as Variable or List::    An argument can be the value
359                                   of a variable or list.
360 * Variable Number of Arguments::  Some functions may take a
361                                   variable number of arguments.
362 * Wrong Type of Argument::      Passing an argument of the wrong type
363                                   to a function.
364 * message::                     A useful function for sending messages.
366 Setting the Value of a Variable
368 * Using set::                   Setting values.
369 * Using setq::                  Setting a quoted value.
370 * Counting::                    Using @code{setq} to count.
372 Practicing Evaluation
374 * How to Evaluate::             Typing editing commands or @kbd{C-x C-e}
375                                   causes evaluation.
376 * Buffer Names::                Buffers and files are different.
377 * Getting Buffers::             Getting a buffer itself, not merely its name.
378 * Switching Buffers::           How to change to another buffer.
379 * Buffer Size & Locations::     Where point is located and the size of
380                                 the buffer.
381 * Evaluation Exercise::
383 How To Write Function Definitions
385 * Primitive Functions::
386 * defun::                       The @code{defun} special form.
387 * Install::                     Install a function definition.
388 * Interactive::                 Making a function interactive.
389 * Interactive Options::         Different options for @code{interactive}.
390 * Permanent Installation::      Installing code permanently.
391 * let::                         Creating and initializing local variables.
392 * if::                          What if?
393 * else::                        If--then--else expressions.
394 * Truth & Falsehood::           What Lisp considers false and true.
395 * save-excursion::              Keeping track of point, mark, and buffer.
396 * Review::
397 * defun Exercises::
399 Install a Function Definition
401 * Effect of installation::
402 * Change a defun::              How to change a function definition.
404 Make a Function Interactive
406 * Interactive multiply-by-seven::  An overview.
407 * multiply-by-seven in detail::  The interactive version.
409 @code{let}
411 * Prevent confusion::
412 * Parts of let Expression::
413 * Sample let Expression::
414 * Uninitialized let Variables::
416 The @code{if} Special Form
418 * if in more detail::
419 * type-of-animal in detail::    An example of an @code{if} expression.
421 Truth and Falsehood in Emacs Lisp
423 * nil explained::               @code{nil} has two meanings.
425 @code{save-excursion}
427 * Point and mark::              A review of various locations.
428 * Template for save-excursion::
430 A Few Buffer--Related Functions
432 * Finding More::                How to find more information.
433 * simplified-beginning-of-buffer::  Shows @code{goto-char},
434                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
435 * mark-whole-buffer::           Almost the same as @code{beginning-of-buffer}.
436 * append-to-buffer::            Uses @code{save-excursion} and
437                                 @code{insert-buffer-substring}.
438 * Buffer Related Review::       Review.
439 * Buffer Exercises::
441 The Definition of @code{mark-whole-buffer}
443 * mark-whole-buffer overview::
444 * Body of mark-whole-buffer::   Only three lines of code.
446 The Definition of @code{append-to-buffer}
448 * append-to-buffer overview::
449 * append interactive::          A two part interactive expression.
450 * append-to-buffer body::       Incorporates a @code{let} expression.
451 * append save-excursion::       How the @code{save-excursion} works.
453 A Few More Complex Functions
455 * copy-to-buffer::              With @code{set-buffer}, @code{get-buffer-create}.
456 * insert-buffer::               Read-only, and with @code{or}.
457 * beginning-of-buffer::         Shows @code{goto-char},
458                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
459 * Second Buffer Related Review::
460 * optional Exercise::
462 The Definition of @code{insert-buffer}
464 * insert-buffer code::
465 * insert-buffer interactive::   When you can read, but not write.
466 * insert-buffer body::          The body has an @code{or} and a @code{let}.
467 * if & or::                     Using an @code{if} instead of an @code{or}.
468 * Insert or::                   How the @code{or} expression works.
469 * Insert let::                  Two @code{save-excursion} expressions.
471 The Interactive Expression in @code{insert-buffer}
473 * Read-only buffer::            When a buffer cannot be modified.
474 * b for interactive::           An existing buffer or else its name.
476 Complete Definition of @code{beginning-of-buffer}
478 * Optional Arguments::
479 * beginning-of-buffer opt arg::  Example with optional argument.
480 * beginning-of-buffer complete::
482 @code{beginning-of-buffer} with an Argument
484 * Disentangle beginning-of-buffer::
485 * Large buffer case::
486 * Small buffer case::
488 Narrowing and Widening
490 * Narrowing advantages::        The advantages of narrowing
491 * save-restriction::            The @code{save-restriction} special form.
492 * what-line::                   The number of the line that point is on.
493 * narrow Exercise::
495 @code{car}, @code{cdr}, @code{cons}: Fundamental Functions
497 * Strange Names::               An historical aside: why the strange names?
498 * car & cdr::                   Functions for extracting part of a list.
499 * cons::                        Constructing a list.
500 * nthcdr::                      Calling @code{cdr} repeatedly.
501 * nth::
502 * setcar::                      Changing the first element of a list.
503 * setcdr::                      Changing the rest of a list.
504 * cons Exercise::
506 @code{cons}
508 * Build a list::
509 * length::                      How to find the length of a list.
511 Cutting and Storing Text
513 * Storing Text::                Text is stored in a list.
514 * zap-to-char::                 Cutting out text up to a character.
515 * kill-region::                 Cutting text out of a region.
516 * Digression into C::           Minor note on C programming language macros.
517 * defvar::                      How to give a variable an initial value.
518 * copy-region-as-kill::         A definition for copying text.
519 * cons & search-fwd Review::
520 * search Exercises::
522 @code{zap-to-char}
524 * Complete zap-to-char::        The complete implementation.
525 * zap-to-char interactive::     A three part interactive expression.
526 * zap-to-char body::            A short overview.
527 * search-forward::              How to search for a string.
528 * progn::                       The @code{progn} special form.
529 * Summing up zap-to-char::      Using @code{point} and @code{search-forward}.
531 @code{kill-region}
533 * Complete kill-region::        The function definition.
534 * condition-case::              Dealing with a problem.
535 * delete-and-extract-region::   Doing the work.
537 Initializing a Variable with @code{defvar}
539 * See variable current value::
540 * defvar and asterisk::         An old-time convention.
542 @code{copy-region-as-kill}
544 * Complete copy-region-as-kill::  The complete function definition.
545 * copy-region-as-kill body::    The body of @code{copy-region-as-kill}.
547 The Body of @code{copy-region-as-kill}
549 * last-command & this-command::
550 * kill-append function::
551 * kill-new function::
553 How Lists are Implemented
555 * Lists diagrammed::
556 * Symbols as Chest::            Exploring a powerful metaphor.
557 * List Exercise::
559 Yanking Text Back
561 * Kill Ring Overview::          The kill ring is a list.
562 * kill-ring-yank-pointer::      The @code{kill-ring-yank-pointer} variable.
563 * yank nthcdr Exercises::
565 Loops and Recursion
567 * while::                       Causing a stretch of code to repeat.
568 * dolist dotimes::
569 * Recursion::                   Causing a function to call itself.
570 * Looping exercise::
572 @code{while}
574 * Looping with while::          Repeat so long as test returns true.
575 * Loop Example::                A @code{while} loop that uses a list.
576 * print-elements-of-list::      Uses @code{while}, @code{car}, @code{cdr}.
577 * Incrementing Loop::           A loop with an incrementing counter.
578 * Decrementing Loop::           A loop with a decrementing counter.
580 A Loop with an Incrementing Counter
582 * Incrementing Example::        Counting pebbles in a triangle.
583 * Inc Example parts::           The parts of the function definition.
584 * Inc Example altogether::      Putting the function definition together.
586 Loop with a Decrementing Counter
588 * Decrementing Example::        More pebbles on the beach.
589 * Dec Example parts::           The parts of the function definition.
590 * Dec Example altogether::      Putting the function definition together.
592 Save your time: @code{dolist} and @code{dotimes}
594 * dolist::
595 * dotimes::
597 Recursion
599 * Building Robots::             Same model, different serial number ...
600 * Recursive Definition Parts::  Walk until you stop ...
601 * Recursion with list::         Using a list as the test whether to recurse.
602 * Recursive triangle function::
603 * Recursion with cond::
604 * Recursive Patterns::          Often used templates.
605 * No Deferment::                Don't store up work ...
606 * No deferment solution::
608 Recursion in Place of a Counter
610 * Recursive Example arg of 1 or 2::
611 * Recursive Example arg of 3 or 4::
613 Recursive Patterns
615 * Every::
616 * Accumulate::
617 * Keep::
619 Regular Expression Searches
621 * sentence-end::                The regular expression for @code{sentence-end}.
622 * re-search-forward::           Very similar to @code{search-forward}.
623 * forward-sentence::            A straightforward example of regexp search.
624 * forward-paragraph::           A somewhat complex example.
625 * etags::                       How to create your own @file{TAGS} table.
626 * Regexp Review::
627 * re-search Exercises::
629 @code{forward-sentence}
631 * Complete forward-sentence::
632 * fwd-sentence while loops::    Two @code{while} loops.
633 * fwd-sentence re-search::      A regular expression search.
635 @code{forward-paragraph}: a Goldmine of Functions
637 * forward-paragraph in brief::  Key parts of the function definition.
638 * fwd-para let::                The @code{let*} expression.
639 * fwd-para while::              The forward motion @code{while} loop.
640 * fwd-para between paragraphs::  Movement between paragraphs.
641 * fwd-para within paragraph::   Movement within paragraphs.
642 * fwd-para no fill prefix::     When there is no fill prefix.
643 * fwd-para with fill prefix::   When there is a fill prefix.
644 * fwd-para summary::            Summary of @code{forward-paragraph} code.
646 Counting: Repetition and Regexps
648 * Why Count Words::
649 * count-words-region::          Use a regexp, but find a problem.
650 * recursive-count-words::       Start with case of no words in region.
651 * Counting Exercise::
653 The @code{count-words-region} Function
655 * Design count-words-region::   The definition using a @code{while} loop.
656 * Whitespace Bug::              The Whitespace Bug in @code{count-words-region}.
658 Counting Words in a @code{defun}
660 * Divide and Conquer::
661 * Words and Symbols::           What to count?
662 * Syntax::                      What constitutes a word or symbol?
663 * count-words-in-defun::        Very like @code{count-words}.
664 * Several defuns::              Counting several defuns in a file.
665 * Find a File::                 Do you want to look at a file?
666 * lengths-list-file::           A list of the lengths of many definitions.
667 * Several files::               Counting in definitions in different files.
668 * Several files recursively::   Recursively counting in different files.
669 * Prepare the data::            Prepare the data for display in a graph.
671 Count Words in @code{defuns} in Different Files
673 * lengths-list-many-files::     Return a list of the lengths of defuns.
674 * append::                      Attach one list to another.
676 Prepare the Data for Display in a Graph
678 * Sorting::                     Sorting lists.
679 * Files List::                  Making a list of files.
680 * Counting function definitions::
682 Readying a Graph
684 * Columns of a graph::
685 * graph-body-print::            How to print the body of a graph.
686 * recursive-graph-body-print::
687 * Printed Axes::
688 * Line Graph Exercise::
690 Your @file{.emacs} File
692 * Default Configuration::
693 * Site-wide Init::              You can write site-wide init files.
694 * defcustom::                   Emacs will write code for you.
695 * Beginning a .emacs File::     How to write a @code{.emacs file}.
696 * Text and Auto-fill::          Automatically wrap lines.
697 * Mail Aliases::                Use abbreviations for email addresses.
698 * Indent Tabs Mode::            Don't use tabs with @TeX{}
699 * Keybindings::                 Create some personal keybindings.
700 * Keymaps::                     More about key binding.
701 * Loading Files::               Load (i.e., evaluate) files automatically.
702 * Autoload::                    Make functions available.
703 * Simple Extension::            Define a function; bind it to a key.
704 * X11 Colors::                  Colors in version 19 in X.
705 * Miscellaneous::
706 * Mode Line::                   How to customize your mode line.
708 Debugging
710 * debug::                       How to use the built-in debugger.
711 * debug-on-entry::              Start debugging when you call a function.
712 * debug-on-quit::               Start debugging when you quit with @kbd{C-g}.
713 * edebug::                      How to use Edebug, a source level debugger.
714 * Debugging Exercises::
716 Handling the Kill Ring
718 * rotate-yank-pointer::         Move a pointer along a list and around.
719 * yank::                        Paste a copy of a clipped element.
720 * yank-pop::                    Insert first element pointed to.
721 * ring file::
723 The @code{rotate-yank-pointer} Function
725 * Understanding rotate-yk-ptr::
726 * rotate-yk-ptr body::          The body of @code{rotate-yank-pointer}.
728 The Body of @code{rotate-yank-pointer}
730 * Digression concerning error::  How to mislead humans, but not computers.
731 * rotate-yk-ptr else-part::     The else-part of the @code{if} expression.
732 * Remainder Function::          The remainder, @code{%}, function.
733 * rotate-yk-ptr remainder::     Using @code{%} in @code{rotate-yank-pointer}.
734 * kill-rng-yk-ptr last elt::    Pointing to the last element.
736 @code{yank}
738 * rotate-yk-ptr arg::           Pass the argument to @code{rotate-yank-pointer}.
739 * rotate-yk-ptr negative arg::  Pass a negative argument.
741 A Graph with Labelled Axes
743 * Labelled Example::
744 * print-graph Varlist::         @code{let} expression in @code{print-graph}.
745 * print-Y-axis::                Print a label for the vertical axis.
746 * print-X-axis::                Print a horizontal label.
747 * Print Whole Graph::           The function to print a complete graph.
749 The @code{print-Y-axis} Function
751 * Height of label::             What height for the Y axis?
752 * Compute a Remainder::         How to compute the remainder of a division.
753 * Y Axis Element::              Construct a line for the Y axis.
754 * Y-axis-column::               Generate a list of Y axis labels.
755 * print-Y-axis Penultimate::    A not quite final version.
757 The @code{print-X-axis} Function
759 * Similarities differences::    Much like @code{print-Y-axis}, but not exactly.
760 * X Axis Tic Marks::            Create tic marks for the horizontal axis.
762 Printing the Whole Graph
764 * The final version::           A few changes.
765 * Test print-graph::            Run a short test.
766 * Graphing words in defuns::    Executing the final code.
767 * lambda::                      How to write an anonymous function.
768 * mapcar::                      Apply a function to elements of a list.
769 * Another Bug::                 Yet another bug @dots{} most insidious.
770 * Final printed graph::         The graph itself!
772 @end detailmenu
773 @end menu
775 @c >>>> Set pageno appropriately <<<<
777 @c The first page of the Preface is a roman numeral; it is the first
778 @c right handed page after the Table of Contents; hence the following
779 @c setting must be for an odd negative number.
781 @iftex
782 @global@pageno = -11
783 @end iftex
785 @node Preface, List Processing, Top, Top
786 @comment  node-name,  next,  previous,  up
787 @unnumbered Preface
789 Most of the GNU Emacs integrated environment is written in the programming
790 language called Emacs Lisp.  The code written in this programming
791 language is the software---the sets of instructions---that tell the
792 computer what to do when you give it commands.  Emacs is designed so
793 that you can write new code in Emacs Lisp and easily install it as an
794 extension to the editor.
796 (GNU Emacs is sometimes called an ``extensible editor'', but it does
797 much more than provide editing capabilities.  It is better to refer to
798 Emacs as an ``extensible computing environment''.  However, that
799 phrase is quite a mouthful.  It is easier to refer to Emacs simply as
800 an editor.  Moreover, everything you do in Emacs---find the Mayan date
801 and phases of the moon, simplify polynomials, debug code, manage
802 files, read letters, write books---all these activities are kinds of
803 editing in the most general sense of the word.)
805 @menu
806 * Why::                         Why learn Emacs Lisp?
807 * On Reading this Text::        Read, gain familiarity, pick up habits....
808 * Who You Are::                 For whom this is written.
809 * Lisp History::
810 * Note for Novices::            You can read this as a novice.
811 * Thank You::
812 @end menu
814 @node Why, On Reading this Text, Preface, Preface
815 @ifnottex
816 @unnumberedsec Why Study Emacs Lisp?
817 @end ifnottex
819 Although Emacs Lisp is usually thought of in association only with Emacs,
820 it is a full computer programming language.  You can use Emacs Lisp as
821 you would any other programming language.
823 Perhaps you want to understand programming; perhaps you want to extend
824 Emacs; or perhaps you want to become a programmer.  This introduction to
825 Emacs Lisp is designed to get you started: to guide you in learning the
826 fundamentals of programming, and more importantly, to show you how you
827 can teach yourself to go further.
829 @node On Reading this Text, Who You Are, Why, Preface
830 @comment  node-name,  next,  previous,  up
831 @unnumberedsec On Reading this Text
833 All through this document, you will see little sample programs you can
834 run inside of Emacs.  If you read this document in Info inside of GNU
835 Emacs, you can run the programs as they appear.  (This is easy to do and
836 is explained when the examples are presented.)  Alternatively, you can
837 read this introduction as a printed book while sitting beside a computer
838 running Emacs.  (This is what I like to do; I like printed books.)  If
839 you don't have a running Emacs beside you, you can still read this book,
840 but in this case, it is best to treat it as a novel or as a travel guide
841 to a country not yet visited: interesting, but not the same as being
842 there.
844 Much of this introduction is dedicated to walk-throughs or guided tours
845 of code used in GNU Emacs.  These tours are designed for two purposes:
846 first, to give you familiarity with real, working code (code you use
847 every day); and, second, to give you familiarity with the way Emacs
848 works.  It is interesting to see how a working environment is
849 implemented.
850 Also, I
851 hope that you will pick up the habit of browsing through source code.
852 You can learn from it and mine it for ideas.  Having GNU Emacs is like
853 having a dragon's cave of treasures.
855 In addition to learning about Emacs as an editor and Emacs Lisp as a
856 programming language, the examples and guided tours will give you an
857 opportunity to get acquainted with Emacs as a Lisp programming
858 environment.  GNU Emacs supports programming and provides tools that
859 you will want to become comfortable using, such as @kbd{M-.} (the key
860 which invokes the @code{find-tag} command).  You will also learn about
861 buffers and other objects that are part of the environment.
862 Learning about these features of Emacs is like learning new routes
863 around your home town.
865 @ignore
866 In addition, I have written several programs as extended examples.
867 Although these are examples, the programs are real.  I use them.
868 Other people use them.  You may use them.  Beyond the fragments of
869 programs used for illustrations, there is very little in here that is
870 `just for teaching purposes'; what you see is used.  This is a great
871 advantage of Emacs Lisp: it is easy to learn to use it for work.
872 @end ignore
874 Finally, I hope to convey some of the skills for using Emacs to
875 learn aspects of programming that you don't know.  You can often use
876 Emacs to help you understand what puzzles you or to find out how to do
877 something new.  This self-reliance is not only a pleasure, but an
878 advantage.
880 @node Who You Are, Lisp History, On Reading this Text, Preface
881 @comment  node-name,  next,  previous,  up
882 @unnumberedsec For Whom This is Written
884 This text is written as an elementary introduction for people who are
885 not programmers.  If you are a programmer, you may not be satisfied with
886 this primer.  The reason is that you may have become expert at reading
887 reference manuals and be put off by the way this text is organized.
889 An expert programmer who reviewed this text said to me:
891 @quotation
892 @i{I prefer to learn from reference manuals.  I ``dive into'' each
893 paragraph, and ``come up for air'' between paragraphs.}
895 @i{When I get to the end of a paragraph, I assume that that subject is
896 done, finished, that I know everything I need (with the
897 possible exception of the case when the next paragraph starts talking
898 about it in more detail).  I expect that a well written reference manual
899 will not have a lot of redundancy, and that it will have excellent
900 pointers to the (one) place where the information I want is.}
901 @end quotation
903 This introduction is not written for this person!
905 Firstly, I try to say everything at least three times: first, to
906 introduce it; second, to show it in context; and third, to show it in a
907 different context, or to review it.
909 Secondly, I hardly ever put all the information about a subject in one
910 place, much less in one paragraph.  To my way of thinking, that imposes
911 too heavy a burden on the reader.  Instead I try to explain only what
912 you need to know at the time.  (Sometimes I include a little extra
913 information so you won't be surprised later when the additional
914 information is formally introduced.)
916 When you read this text, you are not expected to learn everything the
917 first time.  Frequently, you need only make, as it were, a `nodding
918 acquaintance' with some of the items mentioned.  My hope is that I have
919 structured the text and given you enough hints that you will be alert to
920 what is important, and concentrate on it.
922 You will need to ``dive into'' some paragraphs; there is no other way
923 to read them.  But I have tried to keep down the number of such
924 paragraphs.  This book is intended as an approachable hill, rather than
925 as a daunting mountain.
927 This introduction to @cite{Programming in Emacs Lisp} has a companion
928 document,
929 @iftex
930 @cite{The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
931 @end iftex
932 @ifnottex
933 @ref{Top, , The GNU Emacs Lisp Reference Manual, elisp, The GNU
934 Emacs Lisp Reference Manual}.
935 @end ifnottex
936 The reference manual has more detail than this introduction.  In the
937 reference manual, all the information about one topic is concentrated
938 in one place.  You should turn to it if you are like the programmer
939 quoted above.  And, of course, after you have read this
940 @cite{Introduction}, you will find the @cite{Reference Manual} useful
941 when you are writing your own programs.
943 @node Lisp History, Note for Novices, Who You Are, Preface
944 @unnumberedsec Lisp History
945 @cindex Lisp history
947 Lisp was first developed in the late 1950s at the Massachusetts
948 Institute of Technology for research in artificial intelligence.  The
949 great power of the Lisp language makes it superior for other purposes as
950 well, such as writing editor commands and integrated environments.
952 @cindex Maclisp
953 @cindex Common Lisp
954 GNU Emacs Lisp is largely inspired by Maclisp, which was written at MIT
955 in the 1960s.  It is somewhat inspired by Common Lisp, which became a
956 standard in the 1980s.  However, Emacs Lisp is much simpler than Common
957 Lisp.  (The standard Emacs distribution contains an optional extensions
958 file, @file{cl.el}, that adds many Common Lisp features to Emacs Lisp.)
960 @node Note for Novices, Thank You, Lisp History, Preface
961 @comment  node-name,  next,  previous,  up
962 @unnumberedsec A Note for Novices
964 If you don't know GNU Emacs, you can still read this document
965 profitably.  However, I recommend you learn Emacs, if only to learn to
966 move around your computer screen.  You can teach yourself how to use
967 Emacs with the on-line tutorial.  To use it, type @kbd{C-h t}.  (This
968 means you press and release the @key{CTRL} key and the @kbd{h} at the
969 same time, and then press and release @kbd{t}.)
971 Also, I often refer to one of Emacs' standard commands by listing the
972 keys which you press to invoke the command and then giving the name of
973 the command in parentheses, like this: @kbd{M-C-\}
974 (@code{indent-region}).  What this means is that the
975 @code{indent-region} command is customarily invoked by typing
976 @kbd{M-C-\}.  (You can, if you wish, change the keys that are typed to
977 invoke the command; this is called @dfn{rebinding}.  @xref{Keymaps, ,
978 Keymaps}.)  The abbreviation @kbd{M-C-\} means that you type your
979 @key{META} key, @key{CTRL} key and @key{\} key all at the same time.
980 (On many modern keyboards the @key{META} key is labelled
981 @key{ALT}.)
982 Sometimes a combination like this is called a keychord, since it is
983 similar to the way you play a chord on a piano.  If your keyboard does
984 not have a @key{META} key, the @key{ESC} key prefix is used in place
985 of it.  In this case, @kbd{M-C-\} means that you press and release your
986 @key{ESC} key and then type the @key{CTRL} key and the @key{\} key at
987 the same time.  But usually @kbd{M-C-\} means press the @key{CTRL} key
988 along with the key that is labelled @key{ALT} and, at the same time,
989 press the @key{\} key.
991 In addition to typing a lone keychord, you can prefix what you type
992 with @kbd{C-u}, which is called the `universal argument'.  The
993 @kbd{C-u} keychord passes an argument to the subsequent command.
994 Thus, to indent a region of plain text by 6 spaces, mark the region,
995 and then type @w{@kbd{C-u 6 M-C-\}}.  (If you do not specify a number,
996 Emacs either passes the number 4 to the command or otherwise runs the
997 command differently than it would otherwise.)  @xref{Arguments, ,
998 Numeric Arguments, emacs, The GNU Emacs Manual}.
1000 If you are reading this in Info using GNU Emacs, you can read through
1001 this whole document just by pressing the space bar, @key{SPC}.
1002 (To learn about Info, type @kbd{C-h i} and then select Info.)
1004 A note on terminology:  when I use the word Lisp alone, I often am
1005 referring to the various dialects of Lisp in general, but when I speak
1006 of Emacs Lisp, I am referring to GNU Emacs Lisp in particular.
1008 @node Thank You,  , Note for Novices, Preface
1009 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1010 @unnumberedsec Thank You
1012 My thanks to all who helped me with this book.  My especial thanks to
1013 @r{Jim Blandy}, @r{Noah Friedman}, @w{Jim Kingdon}, @r{Roland
1014 McGrath}, @w{Frank Ritter}, @w{Randy Smith}, @w{Richard M.@:
1015 Stallman}, and @w{Melissa Weisshaus}.  My thanks also go to both
1016 @w{Philip Johnson} and @w{David Stampe} for their patient
1017 encouragement.  My mistakes are my own.
1019 @flushright
1020 Robert J. Chassell
1021 @end flushright
1023 @c ================ Beginning of main text ================
1025 @c Start main text on right-hand (verso) page
1027 @tex
1028 \par\vfill\supereject
1029 \headings off
1030 \ifodd\pageno
1031     \par\vfill\supereject
1032 \else
1033     \par\vfill\supereject
1034     \page\hbox{}\page
1035     \par\vfill\supereject
1037 @end tex
1039 @iftex
1040 @headings off
1041 @evenheading @thispage @| @| @thischapter
1042 @oddheading @thissection @| @| @thispage
1043 @global@pageno = 1
1044 @end iftex
1046 @node List Processing, Practicing Evaluation, Preface, Top
1047 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1048 @chapter List Processing
1050 To the untutored eye, Lisp is a strange programming language.  In Lisp
1051 code there are parentheses everywhere.  Some people even claim that the
1052 name stands for `Lots of Isolated Silly Parentheses'.  But the claim is
1053 unwarranted.  Lisp stands for LISt Processing, and the programming
1054 language handles @emph{lists} (and lists of lists) by putting them
1055 between parentheses.  The parentheses mark the boundaries of the list.
1056 Sometimes a list is preceded by a single apostrophe or quotation mark,
1057 @samp{'}.  Lists are the basis of Lisp.
1059 @menu
1060 * Lisp Lists::                  What are lists?
1061 * Run a Program::               Any list in Lisp is a program ready to run.
1062 * Making Errors::               Generating an error message.
1063 * Names & Definitions::         Names of symbols and function definitions.
1064 * Lisp Interpreter::            What the Lisp interpreter does.
1065 * Evaluation::                  Running a program.
1066 * Variables::                   Returning a value from a variable.
1067 * Arguments::                   Passing information to a function.
1068 * set & setq::                  Setting the value of a variable.
1069 * Summary::                     The major points.
1070 * Error Message Exercises::
1071 @end menu
1073 @node Lisp Lists, Run a Program, List Processing, List Processing
1074 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1075 @section Lisp Lists
1076 @cindex Lisp Lists
1078 In Lisp, a list looks like this: @code{'(rose violet daisy buttercup)}.
1079 This list is preceded by a single apostrophe.  It could just as well be
1080 written as follows, which looks more like the kind of list you are likely
1081 to be familiar with:
1083 @smallexample
1084 @group
1085 '(rose
1086   violet
1087   daisy
1088   buttercup)
1089 @end group
1090 @end smallexample
1092 @noindent
1093 The elements of this list are the names of the four different flowers,
1094 separated from each other by whitespace and surrounded by parentheses,
1095 like flowers in a field with a stone wall around them.
1096 @cindex Flowers in a field
1098 @menu
1099 * Numbers Lists::               List have numbers, other lists, in them.
1100 * Lisp Atoms::                  Elemental entities.
1101 * Whitespace in Lists::         Formating lists to be readable.
1102 * Typing Lists::                How GNU Emacs helps you type lists.
1103 @end menu
1105 @node Numbers Lists, Lisp Atoms, Lisp Lists, Lisp Lists
1106 @ifnottex
1107 @unnumberedsubsec Numbers, Lists inside of Lists
1108 @end ifnottex
1110 Lists can also have numbers in them, as in this list: @code{(+ 2 2)}.
1111 This list has a plus-sign, @samp{+}, followed by two @samp{2}s, each
1112 separated by whitespace.
1114 In Lisp, both data and programs are represented the same way; that is,
1115 they are both lists of words, numbers, or other lists, separated by
1116 whitespace and surrounded by parentheses.  (Since a program looks like
1117 data, one program may easily serve as data for another; this is a very
1118 powerful feature of Lisp.)  (Incidentally, these two parenthetical
1119 remarks are @emph{not} Lisp lists, because they contain @samp{;} and
1120 @samp{.} as punctuation marks.)
1122 @need 1200
1123 Here is another list, this time with a list inside of it:
1125 @smallexample
1126 '(this list has (a list inside of it))
1127 @end smallexample
1129 The components of this list are the words @samp{this}, @samp{list},
1130 @samp{has}, and the list @samp{(a list inside of it)}.  The interior
1131 list is made up of the words @samp{a}, @samp{list}, @samp{inside},
1132 @samp{of}, @samp{it}.
1134 @node Lisp Atoms, Whitespace in Lists, Numbers Lists, Lisp Lists
1135 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1136 @subsection Lisp Atoms
1137 @cindex Lisp Atoms
1139 In Lisp, what we have been calling words are called @dfn{atoms}.  This
1140 term comes from the historical meaning of the word atom, which means
1141 `indivisible'.  As far as Lisp is concerned, the words we have been
1142 using in the lists cannot be divided into any smaller parts and still
1143 mean the same thing as part of a program; likewise with numbers and
1144 single character symbols like @samp{+}.  On the other hand, unlike an
1145 atom, a list can be split into parts.  (@xref{car cdr & cons, ,
1146 @code{car} @code{cdr} & @code{cons} Fundamental Functions}.)
1148 In a list, atoms are separated from each other by whitespace.  They can be
1149 right next to a parenthesis.
1151 @cindex @samp{empty list} defined
1152 Technically speaking, a list in Lisp consists of parentheses surrounding
1153 atoms separated by whitespace or surrounding other lists or surrounding
1154 both atoms and other lists.  A list can have just one atom in it or
1155 have nothing in it at all.  A list with nothing in it looks like this:
1156 @code{()}, and is called the @dfn{empty list}.  Unlike anything else, an
1157 empty list is considered both an atom and a list at the same time.
1159 @cindex Symbolic expressions, introduced
1160 @cindex @samp{expression} defined
1161 @cindex @samp{form} defined
1162 The printed representation of both atoms and lists are called
1163 @dfn{symbolic expressions} or, more concisely, @dfn{s-expressions}.
1164 The word @dfn{expression} by itself can refer to either the printed
1165 representation, or to the atom or list as it is held internally in the
1166 computer.  Often, people use the term @dfn{expression}
1167 indiscriminately.  (Also, in many texts, the word @dfn{form} is used
1168 as a synonym for expression.)
1170 Incidentally, the atoms that make up our universe were named such when
1171 they were thought to be indivisible; but it has been found that physical
1172 atoms are not indivisible.  Parts can split off an atom or it can
1173 fission into two parts of roughly equal size.  Physical atoms were named
1174 prematurely, before their truer nature was found.  In Lisp, certain
1175 kinds of atom, such as an array, can be separated into parts; but the
1176 mechanism for doing this is different from the mechanism for splitting a
1177 list.  As far as list operations are concerned, the atoms of a list are
1178 unsplittable.
1180 As in English, the meanings of the component letters of a Lisp atom
1181 are different from the meaning the letters make as a word.  For
1182 example, the word for the South American sloth, the @samp{ai}, is
1183 completely different from the two words, @samp{a}, and @samp{i}.
1185 There are many kinds of atom in nature but only a few in Lisp: for
1186 example, @dfn{numbers}, such as 37, 511, or 1729, and @dfn{symbols}, such
1187 as @samp{+}, @samp{foo}, or @samp{forward-line}.  The words we have
1188 listed in the examples above are all symbols.  In everyday Lisp
1189 conversation, the word ``atom'' is not often used, because programmers
1190 usually try to be more specific about what kind of atom they are dealing
1191 with.  Lisp programming is mostly about symbols (and sometimes numbers)
1192 within lists.  (Incidentally, the preceding three word parenthetical
1193 remark is a proper list in Lisp, since it consists of atoms, which in
1194 this case are symbols, separated by whitespace and enclosed by
1195 parentheses, without any non-Lisp punctuation.)
1197 @need 1250
1198 In addition, text between double quotation marks---even sentences or
1199 paragraphs---is an atom.  Here is an example:
1200 @cindex Text between double quotation marks
1202 @smallexample
1203 '(this list includes "text between quotation marks.")
1204 @end smallexample
1206 @cindex @samp{string} defined
1207 @noindent
1208 In Lisp, all of the quoted text including the punctuation mark and the
1209 blank spaces is a single atom.  This kind of atom is called a
1210 @dfn{string} (for `string of characters') and is the sort of thing that
1211 is used for messages that a computer can print for a human to read.
1212 Strings are a different kind of atom than numbers or symbols and are
1213 used differently.
1215 @node Whitespace in Lists, Typing Lists, Lisp Atoms, Lisp Lists
1216 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1217 @subsection Whitespace in Lists
1218 @cindex Whitespace in lists
1220 @need 1200
1221 The amount of whitespace in a list does not matter.  From the point of view
1222 of the Lisp language,
1224 @smallexample
1225 @group
1226 '(this list
1227    looks like this)
1228 @end group
1229 @end smallexample
1231 @need 800
1232 @noindent
1233 is exactly the same as this:
1235 @smallexample
1236 '(this list looks like this)
1237 @end smallexample
1239 Both examples show what to Lisp is the same list, the list made up of
1240 the symbols @samp{this}, @samp{list}, @samp{looks}, @samp{like}, and
1241 @samp{this} in that order.
1243 Extra whitespace and newlines are designed to make a list more readable
1244 by humans.  When Lisp reads the expression, it gets rid of all the extra
1245 whitespace (but it needs to have at least one space between atoms in
1246 order to tell them apart.)
1248 Odd as it seems, the examples we have seen cover almost all of what Lisp
1249 lists look like!  Every other list in Lisp looks more or less like one
1250 of these examples, except that the list may be longer and more complex.
1251 In brief, a list is between parentheses, a string is between quotation
1252 marks, a symbol looks like a word, and a number looks like a number.
1253 (For certain situations, square brackets, dots and a few other special
1254 characters may be used; however, we will go quite far without them.)
1256 @node Typing Lists,  , Whitespace in Lists, Lisp Lists
1257 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1258 @subsection GNU Emacs Helps You Type Lists
1259 @cindex Help typing lists
1260 @cindex Formatting help
1262 When you type a Lisp expression in GNU Emacs using either Lisp
1263 Interaction mode or Emacs Lisp mode, you have available to you several
1264 commands to format the Lisp expression so it is easy to read.  For
1265 example, pressing the @key{TAB} key automatically indents the line the
1266 cursor is on by the right amount.  A command to properly indent the
1267 code in a region is customarily bound to @kbd{M-C-\}.  Indentation is
1268 designed so that you can see which elements of a list belong to which
1269 list---elements of a sub-list are indented more than the elements of
1270 the enclosing list.
1272 In addition, when you type a closing parenthesis, Emacs momentarily
1273 jumps the cursor back to the matching opening parenthesis, so you can
1274 see which one it is.  This is very useful, since every list you type
1275 in Lisp must have its closing parenthesis match its opening
1276 parenthesis.  (@xref{Major Modes, , Major Modes, emacs, The GNU Emacs
1277 Manual}, for more information about Emacs' modes.)
1279 @node Run a Program, Making Errors, Lisp Lists, List Processing
1280 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1281 @section Run a Program
1282 @cindex Run a program
1283 @cindex Program, running one
1285 @cindex @samp{evaluate} defined
1286 A list in Lisp---any list---is a program ready to run.  If you run it
1287 (for which the Lisp jargon is @dfn{evaluate}), the computer will do one
1288 of three things: do nothing except return to you the list itself; send
1289 you an error message; or, treat the first symbol in the list as a
1290 command to do something.  (Usually, of course, it is the last of these
1291 three things that you really want!)
1293 @c use code for the single apostrophe, not samp.
1294 The single apostrophe, @code{'}, that I put in front of some of the
1295 example lists in preceding sections is called a @dfn{quote}; when it
1296 precedes a list, it tells Lisp to do nothing with the list, other than
1297 take it as it is written.  But if there is no quote preceding a list,
1298 the first item of the list is special: it is a command for the computer
1299 to obey.  (In Lisp, these commands are called @emph{functions}.)  The list
1300 @code{(+ 2 2)} shown above did not have a quote in front of it, so Lisp
1301 understands that the @code{+} is an instruction to do something with the
1302 rest of the list: add the numbers that follow.
1304 @need 1250
1305 If you are reading this inside of GNU Emacs in Info, here is how you can
1306 evaluate such a list:  place your cursor immediately after the right
1307 hand parenthesis of the following list and then type @kbd{C-x C-e}:
1309 @smallexample
1310 (+ 2 2)
1311 @end smallexample
1313 @c use code for the number four, not samp.
1314 @noindent
1315 You will see the number @code{4} appear in the echo area.  (In the
1316 jargon, what you have just done is ``evaluate the list.''  The echo area
1317 is the line at the bottom of the screen that displays or ``echoes''
1318 text.)  Now try the same thing with a quoted list:  place the cursor
1319 right after the following list and type @kbd{C-x C-e}:
1321 @smallexample
1322 '(this is a quoted list)
1323 @end smallexample
1325 @noindent
1326 You will see @code{(this is a quoted list)} appear in the echo area.
1328 @cindex Lisp interpreter, explained
1329 @cindex Interpreter, Lisp, explained
1330 In both cases, what you are doing is giving a command to the program
1331 inside of GNU Emacs called the @dfn{Lisp interpreter}---giving the
1332 interpreter a command to evaluate the expression.  The name of the Lisp
1333 interpreter comes from the word for the task done by a human who comes
1334 up with the meaning of an expression---who ``interprets'' it.
1336 You can also evaluate an atom that is not part of a list---one that is
1337 not surrounded by parentheses; again, the Lisp interpreter translates
1338 from the humanly readable expression to the language of the computer.
1339 But before discussing this (@pxref{Variables}), we will discuss what the
1340 Lisp interpreter does when you make an error.
1342 @node Making Errors, Names & Definitions, Run a Program, List Processing
1343 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1344 @section Generate an Error Message
1345 @cindex Generate an error message
1346 @cindex Error message generation
1348 Partly so you won't worry if you do it accidentally, we will now give
1349 a command to the Lisp interpreter that generates an error message.
1350 This is a harmless activity; and indeed, we will often try to generate
1351 error messages intentionally.  Once you understand the jargon, error
1352 messages can be informative.  Instead of being called ``error''
1353 messages, they should be called ``help'' messages.  They are like
1354 signposts to a traveller in a strange country; deciphering them can be
1355 hard, but once understood, they can point the way.
1357 The error message is generated by a built-in GNU Emacs debugger.  We
1358 will `enter the debugger'.  You get out of the debugger by typing @code{q}.
1360 What we will do is evaluate a list that is not quoted and does not
1361 have a meaningful command as its first element.  Here is a list almost
1362 exactly the same as the one we just used, but without the single-quote
1363 in front of it.  Position the cursor right after it and type @kbd{C-x
1364 C-e}:
1366 @smallexample
1367 (this is an unquoted list)
1368 @end smallexample
1370 @noindent
1371 What you see depends on which version of Emacs you are running.  GNU
1372 Emacs version 21 provides more information than version 20 and before.
1373 First, the more recent result of generating an error; then the
1374 earlier, version 20 result.
1376 @need 1250
1377 @noindent
1378 In GNU Emacs version 21, a @file{*Backtrace*} window will open up and
1379 you will see the following in it:
1381 @smallexample
1382 @group
1383 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1384 Debugger entered--Lisp error: (void-function this)
1385   (this is an unquoted list)
1386   eval((this is an unquoted list))
1387   eval-last-sexp-1(nil)
1388   eval-last-sexp(nil)
1389   call-interactively(eval-last-sexp)
1390 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1391 @end group
1392 @end smallexample
1394 @need 1200
1395 @noindent
1396 Your cursor will be in this window (you may have to wait a few seconds
1397 before it becomes visible).  To quit the debugger and make the
1398 debugger window go away, type:
1400 @smallexample
1402 @end smallexample
1404 @noindent
1405 Please type @kbd{q} right now, so you become confident that you can
1406 get out of the debugger.  Then, type @kbd{C-x C-e} again to re-enter
1409 @cindex @samp{function} defined
1410 Based on what we already know, we can almost read this error message.
1412 You read the @file{*Backtrace*} buffer from the bottom up; it tells
1413 you what Emacs did.  When you typed @kbd{C-x C-e}, you made an
1414 interactive call to the command @code{eval-last-sexp}.  @code{eval} is
1415 an abbreviation for `evaluate' and @code{sexp} is an abbreviation for
1416 `symbolic expression'.  The command means `evaluate last symbolic
1417 expression', which is the expression just before your cursor.
1419 Each line above tells you what the Lisp interpreter evaluated next.
1420 The most recent action is at the top.  The buffer is called the
1421 @file{*Backtrace*} buffer because it enables you to track Emacs
1422 backwards.
1424 @need 800
1425 At the top of the @file{*Backtrace*} buffer, you see the line:
1427 @smallexample
1428 Debugger entered--Lisp error: (void-function this)
1429 @end smallexample
1431 @noindent
1432 The Lisp interpreter tried to evaluate the first atom of the list, the
1433 word @samp{this}.  It is this action that generated the error message
1434 @samp{void-function this}.
1436 The message contains the words @samp{void-function} and @samp{this}.
1438 @cindex @samp{function} defined
1439 The word @samp{function} was mentioned once before.  It is a very
1440 important word.  For our purposes, we can define it by saying that a
1441 @dfn{function} is a set of instructions to the computer that tell the
1442 computer to do something.
1444 Now we can begin to understand the error message: @samp{void-function
1445 this}.  The function (that is, the word @samp{this}) does not have a
1446 definition of any set of instructions for the computer to carry out.
1448 The slightly odd word, @samp{void-function}, is designed to cover the
1449 way Emacs Lisp is implemented, which is that when a symbol does not
1450 have a function definition attached to it, the place that should
1451 contain the instructions is `void'.
1453 On the other hand, since we were able to add 2 plus 2 successfully, by
1454 evaluating @code{(+ 2 2)}, we can infer that the symbol @code{+} must
1455 have a set of instructions for the computer to obey and those
1456 instructions must be to add the numbers that follow the @code{+}.
1458 @need 1250
1459 In GNU Emacs version 20, and in earlier versions, you will see only
1460 one line of error message; it will appear in the echo area and look
1461 like this:
1463 @smallexample
1464 Symbol's function definition is void:@: this
1465 @end smallexample
1467 @noindent
1468 (Also, your terminal may beep at you---some do, some don't; and others
1469 blink.  This is just a device to get your attention.)  The message goes
1470 away as soon as you type another key, even just to move the cursor.
1472 We know the meaning of the word @samp{Symbol}.  It refers to the first
1473 atom of the list, the word @samp{this}.  The word @samp{function}
1474 refers to the instructions that tell the computer what to do.
1475 (Technically, the symbol tells the computer where to find the
1476 instructions, but this is a complication we can ignore for the
1477 moment.)
1479 The error message can be understood: @samp{Symbol's function
1480 definition is void:@: this}.  The symbol (that is, the word
1481 @samp{this}) lacks instructions for the computer to carry out.
1483 @node Names & Definitions, Lisp Interpreter, Making Errors, List Processing
1484 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1485 @section Symbol Names and Function Definitions
1486 @cindex Symbol names
1488 We can articulate another characteristic of Lisp based on what we have
1489 discussed so far---an important characteristic: a symbol, like
1490 @code{+}, is not itself the set of instructions for the computer to
1491 carry out.  Instead, the symbol is used, perhaps temporarily, as a way
1492 of locating the definition or set of instructions.  What we see is the
1493 name through which the instructions can be found.  Names of people
1494 work the same way.  I can be referred to as @samp{Bob}; however, I am
1495 not the letters @samp{B}, @samp{o}, @samp{b} but am, or were, the
1496 consciousness consistently associated with a particular life-form.
1497 The name is not me, but it can be used to refer to me.
1499 In Lisp, one set of instructions can be attached to several names.
1500 For example, the computer instructions for adding numbers can be
1501 linked to the symbol @code{plus} as well as to the symbol @code{+}
1502 (and are in some dialects of Lisp).  Among humans, I can be referred
1503 to as @samp{Robert} as well as @samp{Bob} and by other words as well.
1505 On the other hand, a symbol can have only one function definition
1506 attached to it at a time.  Otherwise, the computer would be confused as
1507 to which definition to use.  If this were the case among people, only
1508 one person in the world could be named @samp{Bob}.  However, the function
1509 definition to which the name refers can be changed readily.
1510 (@xref{Install, , Install a Function Definition}.)
1512 Since Emacs Lisp is large, it is customary to name symbols in a way
1513 that identifies the part of Emacs to which the function belongs.
1514 Thus, all the names for functions that deal with Texinfo start with
1515 @samp{texinfo-} and those for functions that deal with reading mail
1516 start with @samp{rmail-}.
1518 @node Lisp Interpreter, Evaluation, Names & Definitions, List Processing
1519 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1520 @section The Lisp Interpreter
1521 @cindex Lisp interpreter, what it does
1522 @cindex Interpreter, what it does
1524 Based on what we have seen, we can now start to figure out what the
1525 Lisp interpreter does when we command it to evaluate a list.
1526 First, it looks to see whether there is a quote before the list; if
1527 there is, the interpreter just gives us the list.  On the other
1528 hand, if there is no quote, the interpreter looks at the first element
1529 in the list and sees whether it has a function definition.  If it does,
1530 the interpreter carries out the instructions in the function definition.
1531 Otherwise, the interpreter prints an error message.
1533 This is how Lisp works.  Simple.  There are added complications which we
1534 will get to in a minute, but these are the fundamentals.  Of course, to
1535 write Lisp programs, you need to know how to write function definitions
1536 and attach them to names, and how to do this without confusing either
1537 yourself or the computer.
1539 @menu
1540 * Complications::               Variables, Special forms, Lists within.
1541 * Byte Compiling::              Specially processing code for speed.
1542 @end menu
1544 @node Complications, Byte Compiling, Lisp Interpreter, Lisp Interpreter
1545 @ifnottex
1546 @unnumberedsubsec Complications
1547 @end ifnottex
1549 Now, for the first complication.  In addition to lists, the Lisp
1550 interpreter can evaluate a symbol that is not quoted and does not have
1551 parentheses around it.  The Lisp interpreter will attempt to determine
1552 the symbol's value as a @dfn{variable}.  This situation is described
1553 in the section on variables.  (@xref{Variables}.)
1555 @cindex Special form
1556 The second complication occurs because some functions are unusual and do
1557 not work in the usual manner.  Those that don't are called @dfn{special
1558 forms}.  They are used for special jobs, like defining a function, and
1559 there are not many of them.  In the next few chapters, you will be
1560 introduced to several of the more important special forms.
1562 The third and final complication is this: if the function that the
1563 Lisp interpreter is looking at is not a special form, and if it is part
1564 of a list, the Lisp interpreter looks to see whether the list has a list
1565 inside of it.  If there is an inner list, the Lisp interpreter first
1566 figures out what it should do with the inside list, and then it works on
1567 the outside list.  If there is yet another list embedded inside the
1568 inner list, it works on that one first, and so on.  It always works on
1569 the innermost list first.  The interpreter works on the innermost list
1570 first, to evaluate the result of that list.  The result may be
1571 used by the enclosing expression.
1573 Otherwise, the interpreter works left to right, from one expression to
1574 the next.
1576 @node Byte Compiling,  , Complications, Lisp Interpreter
1577 @subsection Byte Compiling
1578 @cindex Byte compiling
1580 One other aspect of interpreting: the Lisp interpreter is able to
1581 interpret two kinds of entity: humanly readable code, on which we will
1582 focus exclusively, and specially processed code, called @dfn{byte
1583 compiled} code, which is not humanly readable.  Byte compiled code
1584 runs faster than humanly readable code.
1586 You can transform humanly readable code into byte compiled code by
1587 running one of the compile commands such as @code{byte-compile-file}.
1588 Byte compiled code is usually stored in a file that ends with a
1589 @file{.elc} extension rather than a @file{.el} extension.  You will
1590 see both kinds of file in the @file{emacs/lisp} directory; the files
1591 to read are those with @file{.el} extensions.
1593 As a practical matter, for most things you might do to customize or
1594 extend Emacs, you do not need to byte compile; and I will not discuss
1595 the topic here.  @xref{Byte Compilation, , Byte Compilation, elisp,
1596 The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a full description of byte
1597 compilation.
1599 @node Evaluation, Variables, Lisp Interpreter, List Processing
1600 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1601 @section Evaluation
1602 @cindex Evaluation
1604 When the Lisp interpreter works on an expression, the term for the
1605 activity is called @dfn{evaluation}.  We say that the interpreter
1606 `evaluates the expression'.  I've used this term several times before.
1607 The word comes from its use in everyday language, `to ascertain the
1608 value or amount of; to appraise', according to @cite{Webster's New
1609 Collegiate Dictionary}.
1611 After evaluating an expression, the Lisp interpreter will most likely
1612 @dfn{return} the value that the computer produces by carrying out the
1613 instructions it found in the function definition, or perhaps it will
1614 give up on that function and produce an error message.  (The interpreter
1615 may also find itself tossed, so to speak, to a different function or it
1616 may attempt to repeat continually what it is doing for ever and ever in
1617 what is called an `infinite loop'.  These actions are less common; and
1618 we can ignore them.)  Most frequently, the interpreter returns a value.
1620 @cindex @samp{side effect} defined
1621 At the same time the interpreter returns a value, it may do something
1622 else as well, such as move a cursor or copy a file; this other kind of
1623 action is called a @dfn{side effect}.  Actions that we humans think are
1624 important, such as printing results, are often ``side effects'' to the
1625 Lisp interpreter.  The jargon can sound peculiar, but it turns out that
1626 it is fairly easy to learn to use side effects.
1628 In summary, evaluating a symbolic expression most commonly causes the
1629 Lisp interpreter to return a value and perhaps carry out a side effect;
1630 or else produce an error.
1632 @menu
1633 * Evaluating Inner Lists::      Lists within lists...
1634 @end menu
1636 @node Evaluating Inner Lists,  , Evaluation, Evaluation
1637 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1638 @subsection Evaluating Inner Lists
1639 @cindex Inner list evaluation
1640 @cindex Evaluating inner lists
1642 If evaluation applies to a list that is inside another list, the outer
1643 list may use the value returned by the first evaluation as information
1644 when the outer list is evaluated.  This explains why inner expressions
1645 are evaluated first: the values they return are used by the outer
1646 expressions.
1648 @need 1250
1649 We can investigate this process by evaluating another addition example.
1650 Place your cursor after the following expression and type @kbd{C-x C-e}:
1652 @smallexample
1653 (+ 2 (+ 3 3))
1654 @end smallexample
1656 @noindent
1657 The number 8 will appear in the echo area.
1659 What happens is that the Lisp interpreter first evaluates the inner
1660 expression, @code{(+ 3 3)}, for which the value 6 is returned; then it
1661 evaluates the outer expression as if it were written @code{(+ 2 6)}, which
1662 returns the value 8.  Since there are no more enclosing expressions to
1663 evaluate, the interpreter prints that value in the echo area.
1665 Now it is easy to understand the name of the command invoked by the
1666 keystrokes @kbd{C-x C-e}: the name is @code{eval-last-sexp}.  The
1667 letters @code{sexp} are an abbreviation for `symbolic expression', and
1668 @code{eval} is an abbreviation for `evaluate'.  The command means
1669 `evaluate last symbolic expression'.
1671 As an experiment, you can try evaluating the expression by putting the
1672 cursor at the beginning of the next line immediately following the
1673 expression, or inside the expression.
1675 @need 800
1676 Here is another copy of the expression:
1678 @smallexample
1679 (+ 2 (+ 3 3))
1680 @end smallexample
1682 @noindent
1683 If you place the cursor at the beginning of the blank line that
1684 immediately follows the expression and type @kbd{C-x C-e}, you will
1685 still get the value 8 printed in the echo area.  Now try putting the
1686 cursor inside the expression.  If you put it right after the next to
1687 last parenthesis (so it appears to sit on top of the last parenthesis),
1688 you will get a 6 printed in the echo area!  This is because the command
1689 evaluates the expression @code{(+ 3 3)}.
1691 Now put the cursor immediately after a number.  Type @kbd{C-x C-e} and
1692 you will get the number itself.  In Lisp, if you evaluate a number, you
1693 get the number itself---this is how numbers differ from symbols.  If you
1694 evaluate a list starting with a symbol like @code{+}, you will get a
1695 value returned that is the result of the computer carrying out the
1696 instructions in the function definition attached to that name.  If a
1697 symbol by itself is evaluated, something different happens, as we will
1698 see in the next section.
1700 @node Variables, Arguments, Evaluation, List Processing
1701 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1702 @section Variables
1703 @cindex Variables
1705 In Emacs Lisp, a symbol can have a value attached to it just as it can
1706 have a function definition attached to it.  The two are different.
1707 The function definition is a set of instructions that a computer will
1708 obey.  A value, on the other hand, is something, such as number or a
1709 name, that can vary (which is why such a symbol is called a variable).
1710 The value of a symbol can be any expression in Lisp, such as a symbol,
1711 number, list, or string.  A symbol that has a value is often called a
1712 @dfn{variable}.
1714 A symbol can have both a function definition and a value attached to
1715 it at the same time.  Or it can have just one or the other.
1716 The two are separate.  This is somewhat similar
1717 to the way the name Cambridge can refer to the city in Massachusetts
1718 and have some information attached to the name as well, such as
1719 ``great programming center''.
1721 @ignore
1722 (Incidentally, in Emacs Lisp, a symbol can have two
1723 other things attached to it, too: a property list and a documentation
1724 string; these are discussed later.)
1725 @end ignore
1727 Another way to think about this is to imagine a symbol as being a chest
1728 of drawers.  The function definition is put in one drawer, the value in
1729 another, and so on.  What is put in the drawer holding the value can be
1730 changed without affecting the contents of the drawer holding the
1731 function definition, and vice-versa.
1733 @menu
1734 * fill-column Example::
1735 * Void Function::               The error message for a symbol
1736                                   without a function.
1737 * Void Variable::               The error message for a symbol without a value.
1738 @end menu
1740 @node fill-column Example, Void Function, Variables, Variables
1741 @ifnottex
1742 @unnumberedsubsec @code{fill-column}, an Example Variable
1743 @end ifnottex
1745 @findex fill-column, @r{an example variable}
1746 @cindex Example variable, @code{fill-column}
1747 @cindex Variable, example of, @code{fill-column}
1748 The variable @code{fill-column} illustrates a symbol with a value
1749 attached to it: in every GNU Emacs buffer, this symbol is set to some
1750 value, usually 72 or 70, but sometimes to some other value.  To find the
1751 value of this symbol, evaluate it by itself.  If you are reading this in
1752 Info inside of GNU Emacs, you can do this by putting the cursor after
1753 the symbol and typing @kbd{C-x C-e}:
1755 @smallexample
1756 fill-column
1757 @end smallexample
1759 @noindent
1760 After I typed @kbd{C-x C-e}, Emacs printed the number 72 in my echo
1761 area.  This is the value for which @code{fill-column} is set for me as I
1762 write this.  It may be different for you in your Info buffer.  Notice
1763 that the value returned as a variable is printed in exactly the same way
1764 as the value returned by a function carrying out its instructions.  From
1765 the point of view of the Lisp interpreter, a value returned is a value
1766 returned.  What kind of expression it came from ceases to matter once
1767 the value is known.
1769 A symbol can have any value attached to it or, to use the jargon, we can
1770 @dfn{bind} the variable to a value: to a number, such as 72; to a
1771 string, @code{"such as this"}; to a list, such as @code{(spruce pine
1772 oak)}; we can even bind a variable to a function definition.
1774 A symbol can be bound to a value in several ways.  @xref{set & setq, ,
1775 Setting the Value of a Variable}, for information about one way to do
1776 this.
1778 @node Void Function, Void Variable, fill-column Example, Variables
1779 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1780 @subsection Error Message for a Symbol Without a Function
1781 @cindex Symbol without function error
1782 @cindex Error for symbol without function
1784 When we evaluated @code{fill-column} to find its value as a variable,
1785 we did not place parentheses around the word.  This is because we did
1786 not intend to use it as a function name.
1788 If @code{fill-column} were the first or only element of a list, the
1789 Lisp interpreter would attempt to find the function definition
1790 attached to it.  But @code{fill-column} has no function definition.
1791 Try evaluating this:
1793 @smallexample
1794 (fill-column)
1795 @end smallexample
1797 @need 1250
1798 @noindent
1799 In GNU Emacs version 21, you will create a @file{*Backtrace*} buffer
1800 that says:
1802 @smallexample
1803 @group
1804 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1805 Debugger entered--Lisp error: (void-function fill-column)
1806   (fill-column)
1807   eval((fill-column))
1808   eval-last-sexp-1(nil)
1809   eval-last-sexp(nil)
1810   call-interactively(eval-last-sexp)
1811 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1812 @end group
1813 @end smallexample
1815 @noindent
1816 (Remember, to quit the debugger and make the debugger window go away,
1817 type @kbd{q} in the @file{*Backtrace*} buffer.)
1819 @need 800
1820 In GNU Emacs 20 and before, you will produce an error message that says:
1822 @smallexample
1823 Symbol's function definition is void:@: fill-column
1824 @end smallexample
1826 @noindent
1827 (The message will go away away as soon as you move the cursor or type
1828 another key.)
1830 @node Void Variable,  , Void Function, Variables
1831 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1832 @subsection Error Message for a Symbol Without a Value
1833 @cindex Symbol without value error
1834 @cindex Error for symbol without value
1836 If you attempt to evaluate a symbol that does not have a value bound to
1837 it, you will receive an error message.  You can see this by
1838 experimenting with our 2 plus 2 addition.  In the following expression,
1839 put your cursor right after the @code{+}, before the first number 2,
1840 type @kbd{C-x C-e}:
1842 @smallexample
1843 (+ 2 2)
1844 @end smallexample
1846 @need 1500
1847 @noindent
1848 In GNU Emacs 21, you will create a @file{*Backtrace*} buffer that
1849 says:
1851 @smallexample
1852 @group
1853 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1854 Debugger entered--Lisp error: (void-variable +)
1855   eval(+)
1856   eval-last-sexp-1(nil)
1857   eval-last-sexp(nil)
1858   call-interactively(eval-last-sexp)
1859 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1860 @end group
1861 @end smallexample
1863 @noindent
1864 (As with the other times we entered the debugger, you can quit by
1865 typing @kbd{q} in the @file{*Backtrace*} buffer.)
1867 This backtrace is different from the very first error message we saw,
1868 which said, @samp{Debugger entered--Lisp error: (void-function this)}.
1869 In this case, the function does not have a value as a variable; while
1870 in the other error message, the function (the word `this') did not
1871 have a definition.
1873 In this experiment with the @code{+}, what we did was cause the Lisp
1874 interpreter to evaluate the @code{+} and look for the value of the
1875 variable instead of the function definition.  We did this by placing the
1876 cursor right after the symbol rather than after the parenthesis of the
1877 enclosing list as we did before.  As a consequence, the Lisp interpreter
1878 evaluated the preceding s-expression, which in this case was the
1879 @code{+} by itself.
1881 Since @code{+} does not have a value bound to it, just the function
1882 definition, the error message reported that the symbol's value as a
1883 variable was void.
1885 @need 800
1886 In GNU Emacs version 20 and before, your error message will say:
1888 @example
1889 Symbol's value as variable is void:@: +
1890 @end example
1892 @noindent
1893 The meaning is the same as in GNU Emacs 21.
1895 @node Arguments, set & setq, Variables, List Processing
1896 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1897 @section Arguments
1898 @cindex Arguments
1899 @cindex Passing information to functions
1901 To see how information is passed to functions, let's look again at
1902 our old standby, the addition of two plus two.  In Lisp, this is written
1903 as follows:
1905 @smallexample
1906 (+ 2 2)
1907 @end smallexample
1909 If you evaluate this expression, the number 4 will appear in your echo
1910 area.  What the Lisp interpreter does is add the numbers that follow
1911 the @code{+}.
1913 @cindex @samp{argument} defined
1914 The numbers added by @code{+} are called the @dfn{arguments} of the
1915 function @code{+}.  These numbers are the information that is given to
1916 or @dfn{passed} to the function.
1918 The word `argument' comes from the way it is used in mathematics and
1919 does not refer to a disputation between two people; instead it refers to
1920 the information presented to the function, in this case, to the
1921 @code{+}.  In Lisp, the arguments to a function are the atoms or lists
1922 that follow the function.  The values returned by the evaluation of
1923 these atoms or lists are passed to the function.  Different functions
1924 require different numbers of arguments; some functions require none at
1925 all.@footnote{It is curious to track the path by which the word `argument'
1926 came to have two different meanings, one in mathematics and the other in
1927 everyday English.  According to the @cite{Oxford English Dictionary},
1928 the word derives from the Latin for @samp{to make clear, prove}; thus it
1929 came to mean, by one thread of derivation, `the evidence offered as
1930 proof', which is to say, `the information offered', which led to its
1931 meaning in Lisp.  But in the other thread of derivation, it came to mean
1932 `to assert in a manner against which others may make counter
1933 assertions', which led to the meaning of the word as a disputation.
1934 (Note here that the English word has two different definitions attached
1935 to it at the same time.  By contrast, in Emacs Lisp, a symbol cannot
1936 have two different function definitions at the same time.)}
1938 @menu
1939 * Data types::                  Types of data passed to a function.
1940 * Args as Variable or List::    An argument can be the value
1941                                   of a variable or list.
1942 * Variable Number of Arguments::  Some functions may take a
1943                                   variable number of arguments.
1944 * Wrong Type of Argument::      Passing an argument of the wrong type
1945                                   to a function.
1946 * message::                     A useful function for sending messages.
1947 @end menu
1949 @node Data types, Args as Variable or List, Arguments, Arguments
1950 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1951 @subsection Arguments' Data Types
1952 @cindex Data types
1953 @cindex Types of data
1954 @cindex Arguments' data types
1956 The type of data that should be passed to a function depends on what
1957 kind of information it uses.  The arguments to a function such as
1958 @code{+} must have values that are numbers, since @code{+} adds numbers.
1959 Other functions use different kinds of data for their arguments.
1961 @need 1250
1962 @findex concat
1963 For example, the @code{concat} function links together or unites two or
1964 more strings of text to produce a string.  The arguments are strings.
1965 Concatenating the two character strings @code{abc}, @code{def} produces
1966 the single string @code{abcdef}.  This can be seen by evaluating the
1967 following:
1969 @smallexample
1970 (concat "abc" "def")
1971 @end smallexample
1973 @noindent
1974 The value produced by evaluating this expression is @code{"abcdef"}.
1976 A function such as @code{substring} uses both a string and numbers as
1977 arguments.  The function returns a part of the string, a substring of
1978 the first argument.  This function takes three arguments.  Its first
1979 argument is the string of characters, the second and third arguments are
1980 numbers that indicate the beginning and end of the substring.  The
1981 numbers are a count of the number of characters (including spaces and
1982 punctuations) from the beginning of the string.
1984 @need 800
1985 For example, if you evaluate the following:
1987 @smallexample
1988 (substring "The quick brown fox jumped." 16 19)
1989 @end smallexample
1991 @noindent
1992 you will see @code{"fox"} appear in the echo area.  The arguments are the
1993 string and the two numbers.
1995 Note that the string passed to @code{substring} is a single atom even
1996 though it is made up of several words separated by spaces.  Lisp counts
1997 everything between the two quotation marks as part of the string,
1998 including the spaces.  You can think of the @code{substring} function as
1999 a kind of `atom smasher' since it takes an otherwise indivisible atom
2000 and extracts a part.  However, @code{substring} is only able to extract
2001 a substring from an argument that is a string, not from another type of
2002 atom such as a number or symbol.
2004 @node Args as Variable or List, Variable Number of Arguments, Data types, Arguments
2005 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2006 @subsection An Argument as the Value of a Variable or List
2008 An argument can be a symbol that returns a value when it is evaluated.
2009 For example, when the symbol @code{fill-column} by itself is evaluated,
2010 it returns a number.  This number can be used in an addition.
2012 @need 1250
2013 Position the cursor after the following expression and type @kbd{C-x
2014 C-e}:
2016 @smallexample
2017 (+ 2 fill-column)
2018 @end smallexample
2020 @noindent
2021 The value will be a number two more than what you get by evaluating
2022 @code{fill-column} alone.  For me, this is 74, because the value of
2023 @code{fill-column} is 72.
2025 As we have just seen, an argument can be a symbol that returns a value
2026 when evaluated.  In addition, an argument can be a list that returns a
2027 value when it is evaluated.  For example, in the following expression,
2028 the arguments to the function @code{concat} are the strings
2029 @w{@code{"The "}} and @w{@code{" red foxes."}} and the list
2030 @code{(number-to-string (+ 2 fill-column))}.
2032 @c For Emacs 21, need number-to-string
2033 @smallexample
2034 (concat "The " (number-to-string (+ 2 fill-column)) " red foxes.")
2035 @end smallexample
2037 @noindent
2038 If you evaluate this expression---and if, as with my Emacs,
2039 @code{fill-column} evaluates to 72---@code{"The 74 red foxes."} will
2040 appear in the echo area.  (Note that you must put spaces after the
2041 word @samp{The} and before the word @samp{red} so they will appear in
2042 the final string.  The function @code{number-to-string} converts the
2043 integer that the addition function returns to a string.
2044 @code{number-to-string} is also known as @code{int-to-string}.)
2046 @node Variable Number of Arguments, Wrong Type of Argument, Args as Variable or List, Arguments
2047 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2048 @subsection Variable Number of Arguments
2049 @cindex Variable number of arguments
2050 @cindex Arguments, variable number of
2052 Some functions, such as @code{concat}, @code{+} or @code{*}, take any
2053 number of arguments.  (The @code{*} is the symbol for multiplication.)
2054 This can be seen by evaluating each of the following expressions in
2055 the usual way.  What you will see in the echo area is printed in this
2056 text after @samp{@result{}}, which you may read as `evaluates to'.
2058 @need 1250
2059 In the first set, the functions have no arguments:
2061 @smallexample
2062 @group
2063 (+)       @result{} 0
2065 (*)       @result{} 1
2066 @end group
2067 @end smallexample
2069 @need 1250
2070 In this set, the functions have one argument each:
2072 @smallexample
2073 @group
2074 (+ 3)     @result{} 3
2076 (* 3)     @result{} 3
2077 @end group
2078 @end smallexample
2080 @need 1250
2081 In this set, the functions have three arguments each:
2083 @smallexample
2084 @group
2085 (+ 3 4 5) @result{} 12
2087 (* 3 4 5) @result{} 60
2088 @end group
2089 @end smallexample
2091 @node Wrong Type of Argument, message, Variable Number of Arguments, Arguments
2092 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2093 @subsection Using the Wrong Type Object as an Argument
2094 @cindex Wrong type of argument
2095 @cindex Argument, wrong type of
2097 When a function is passed an argument of the wrong type, the Lisp
2098 interpreter produces an error message.  For example, the @code{+}
2099 function expects the values of its arguments to be numbers.  As an
2100 experiment we can pass it the quoted symbol @code{hello} instead of a
2101 number.  Position the cursor after the following expression and type
2102 @kbd{C-x C-e}:
2104 @smallexample
2105 (+ 2 'hello)
2106 @end smallexample
2108 @noindent
2109 When you do this you will generate an error message.  What has happened
2110 is that @code{+} has tried to add the 2 to the value returned by
2111 @code{'hello}, but the value returned by @code{'hello} is the symbol
2112 @code{hello}, not a number.  Only numbers can be added.  So @code{+}
2113 could not carry out its addition.
2115 @need 1250
2116 In GNU Emacs version 21, you will create and enter a
2117 @file{*Backtrace*} buffer that says:
2119 @noindent
2120 @smallexample
2121 @group
2122 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
2123 Debugger entered--Lisp error:
2124          (wrong-type-argument number-or-marker-p hello)
2125   +(2 hello)
2126   eval((+ 2 (quote hello)))
2127   eval-last-sexp-1(nil)
2128   eval-last-sexp(nil)
2129   call-interactively(eval-last-sexp)
2130 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
2131 @end group
2132 @end smallexample
2134 @need 1250
2135 As usual, the error message tries to be helpful and makes sense after you
2136 learn how to read it.
2138 The first part of the error message is straightforward; it says
2139 @samp{wrong type argument}.  Next comes the mysterious jargon word
2140 @w{@samp{number-or-marker-p}}.  This word is trying to tell you what
2141 kind of argument the @code{+} expected.
2143 The symbol @code{number-or-marker-p} says that the Lisp interpreter is
2144 trying to determine whether the information presented it (the value of
2145 the argument) is a number or a marker (a special object representing a
2146 buffer position).  What it does is test to see whether the @code{+} is
2147 being given numbers to add.  It also tests to see whether the
2148 argument is something called a marker, which is a specific feature of
2149 Emacs Lisp.  (In Emacs, locations in a buffer are recorded as markers.
2150 When the mark is set with the @kbd{C-@@} or @kbd{C-@key{SPC}} command,
2151 its position is kept as a marker.  The mark can be considered a
2152 number---the number of characters the location is from the beginning
2153 of the buffer.)  In Emacs Lisp, @code{+} can be used to add the
2154 numeric value of marker positions as numbers.
2156 The @samp{p} of @code{number-or-marker-p} is the embodiment of a
2157 practice started in the early days of Lisp programming.  The @samp{p}
2158 stands for `predicate'.  In the jargon used by the early Lisp
2159 researchers, a predicate refers to a function to determine whether some
2160 property is true or false.  So the @samp{p} tells us that
2161 @code{number-or-marker-p} is the name of a function that determines
2162 whether it is true or false that the argument supplied is a number or
2163 a marker.  Other Lisp symbols that end in @samp{p} include @code{zerop},
2164 a function that tests whether its argument has the value of zero, and
2165 @code{listp}, a function that tests whether its argument is a list.
2167 Finally, the last part of the error message is the symbol @code{hello}.
2168 This is the value of the argument that was passed to @code{+}.  If the
2169 addition had been passed the correct type of object, the value passed
2170 would have been a number, such as 37, rather than a symbol like
2171 @code{hello}.  But then you would not have got the error message.
2173 @need 1250
2174 In GNU Emacs version 20 and before, the echo area displays an error
2175 message that says:
2177 @smallexample
2178 Wrong type argument:@: number-or-marker-p, hello
2179 @end smallexample
2181 This says, in different words, the same as the top line of the
2182 @file{*Backtrace*} buffer.
2184 @node message,  , Wrong Type of Argument, Arguments
2185 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2186 @subsection The @code{message} Function
2187 @findex message
2189 Like @code{+}, the @code{message} function takes a variable number of
2190 arguments.  It is used to send messages to the user and is so useful
2191 that we will describe it here.
2193 @need 1250
2194 A message is printed in the echo area.  For example, you can print a
2195 message in your echo area by evaluating the following list:
2197 @smallexample
2198 (message "This message appears in the echo area!")
2199 @end smallexample
2201 The whole string between double quotation marks is a single argument
2202 and is printed @i{in toto}.  (Note that in this example, the message
2203 itself will appear in the echo area within double quotes; that is
2204 because you see the value returned by the @code{message} function.  In
2205 most uses of @code{message} in programs that you write, the text will
2206 be printed in the echo area as a side-effect, without the quotes.
2207 @xref{multiply-by-seven in detail, , @code{multiply-by-seven} in
2208 detail}, for an example of this.)
2210 However, if there is a @samp{%s} in the quoted string of characters, the
2211 @code{message} function does not print the @samp{%s} as such, but looks
2212 to the argument that follows the string.  It evaluates the second
2213 argument and prints the value at the location in the string where the
2214 @samp{%s} is.
2216 @need 1250
2217 You can see this by positioning the cursor after the following
2218 expression and typing @kbd{C-x C-e}:
2220 @smallexample
2221 (message "The name of this buffer is: %s." (buffer-name))
2222 @end smallexample
2224 @noindent
2225 In Info, @code{"The name of this buffer is: *info*."} will appear in the
2226 echo area.  The function @code{buffer-name} returns the name of the
2227 buffer as a string, which the @code{message} function inserts in place
2228 of @code{%s}.
2230 To print a value as an integer, use @samp{%d} in the same way as
2231 @samp{%s}.  For example, to print a message in the echo area that
2232 states the value of the @code{fill-column}, evaluate the following:
2234 @smallexample
2235 (message "The value of fill-column is %d." fill-column)
2236 @end smallexample
2238 @noindent
2239 On my system, when I evaluate this list, @code{"The value of
2240 fill-column is 72."} appears in my echo area@footnote{Actually, you
2241 can use @code{%s} to print a number.  It is non-specific.  @code{%d}
2242 prints only the part of a number left of a decimal point, and not
2243 anything that is not a number.}.
2245 If there is more than one @samp{%s} in the quoted string, the value of
2246 the first argument following the quoted string is printed at the
2247 location of the first @samp{%s} and the value of the second argument is
2248 printed at the location of the second @samp{%s}, and so on.
2250 @need 1250
2251 For example, if you evaluate the following,
2253 @smallexample
2254 @group
2255 (message "There are %d %s in the office!"
2256          (- fill-column 14) "pink elephants")
2257 @end group
2258 @end smallexample
2260 @noindent
2261 a rather whimsical message will appear in your echo area.  On my system
2262 it says, @code{"There are 58 pink elephants in the office!"}.
2264 The expression @code{(- fill-column 14)} is evaluated and the resulting
2265 number is inserted in place of the @samp{%d}; and the string in double
2266 quotes, @code{"pink elephants"}, is treated as a single argument and
2267 inserted in place of the @samp{%s}.  (That is to say, a string between
2268 double quotes evaluates to itself, like a number.)
2270 Finally, here is a somewhat complex example that not only illustrates
2271 the computation of a number, but also shows how you can use an
2272 expression within an expression to generate the text that is substituted
2273 for @samp{%s}:
2275 @smallexample
2276 @group
2277 (message "He saw %d %s"
2278          (- fill-column 32)
2279          (concat "red "
2280                  (substring
2281                   "The quick brown foxes jumped." 16 21)
2282                  " leaping."))
2283 @end group
2284 @end smallexample
2286 In this example, @code{message} has three arguments: the string,
2287 @code{"He saw %d %s"}, the expression, @code{(- fill-column 32)}, and
2288 the expression beginning with the function @code{concat}.  The value
2289 resulting from the evaluation of @code{(- fill-column 32)} is inserted
2290 in place of the @samp{%d}; and the value returned by the expression
2291 beginning with @code{concat} is inserted in place of the @samp{%s}.
2293 When I evaluate the expression, the message @code{"He saw 38 red
2294 foxes leaping."} appears in my echo area.
2296 @node set & setq, Summary, Arguments, List Processing
2297 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2298 @section Setting the Value of a Variable
2299 @cindex Variable, setting value
2300 @cindex Setting value of variable
2302 @cindex @samp{bind} defined
2303 There are several ways by which a variable can be given a value.  One of
2304 the ways is to use either the function @code{set} or the function
2305 @code{setq}.  Another way is to use @code{let} (@pxref{let}).  (The
2306 jargon for this process is to @dfn{bind} a variable to a value.)
2308 The following sections not only describe how @code{set} and @code{setq}
2309 work but also illustrate how arguments are passed.
2311 @menu
2312 * Using set::                   Setting values.
2313 * Using setq::                  Setting a quoted value.
2314 * Counting::                    Using @code{setq} to count.
2315 @end menu
2317 @node Using set, Using setq, set & setq, set & setq
2318 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2319 @subsection Using @code{set}
2320 @findex set
2322 To set the value of the symbol @code{flowers} to the list @code{'(rose
2323 violet daisy buttercup)}, evaluate the following expression by
2324 positioning the cursor after the expression and typing @kbd{C-x C-e}.
2326 @smallexample
2327 (set 'flowers '(rose violet daisy buttercup))
2328 @end smallexample
2330 @noindent
2331 The list @code{(rose violet daisy buttercup)} will appear in the echo
2332 area.  This is what is @emph{returned} by the @code{set} function.  As a
2333 side effect, the symbol @code{flowers} is bound to the list ; that is,
2334 the symbol @code{flowers}, which can be viewed as a variable, is given
2335 the list as its value.  (This process, by the way, illustrates how a
2336 side effect to the Lisp interpreter, setting the value, can be the
2337 primary effect that we humans are interested in.  This is because every
2338 Lisp function must return a value if it does not get an error, but it
2339 will only have a side effect if it is designed to have one.)
2341 After evaluating the @code{set} expression, you can evaluate the symbol
2342 @code{flowers} and it will return the value you just set.  Here is the
2343 symbol.  Place your cursor after it and type @kbd{C-x C-e}.
2345 @smallexample
2346 flowers
2347 @end smallexample
2349 @noindent
2350 When you evaluate @code{flowers}, the list
2351 @code{(rose violet daisy buttercup)} appears in the echo area.
2353 Incidentally, if you evaluate @code{'flowers}, the variable with a quote
2354 in front of it, what you will see in the echo area is the symbol itself,
2355 @code{flowers}.  Here is the quoted symbol, so you can try this:
2357 @smallexample
2358 'flowers
2359 @end smallexample
2361 Note also, that when you use @code{set}, you need to quote both
2362 arguments to @code{set}, unless you want them evaluated.  Since we do
2363 not want either argument evaluated, neither the variable
2364 @code{flowers} nor the list @code{(rose violet daisy buttercup)}, both
2365 are quoted.  (When you use @code{set} without quoting its first
2366 argument, the first argument is evaluated before anything else is
2367 done.  If you did this and @code{flowers} did not have a value
2368 already, you would get an error message that the @samp{Symbol's value
2369 as variable is void}; on the other hand, if @code{flowers} did return
2370 a value after it was evaluated, the @code{set} would attempt to set
2371 the value that was returned.  There are situations where this is the
2372 right thing for the function to do; but such situations are rare.)
2374 @node Using setq, Counting, Using set, set & setq
2375 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2376 @subsection Using @code{setq}
2377 @findex setq
2379 As a practical matter, you almost always quote the first argument to
2380 @code{set}.  The combination of @code{set} and a quoted first argument
2381 is so common that it has its own name: the special form @code{setq}.
2382 This special form is just like @code{set} except that the first argument
2383 is quoted automatically, so you don't need to type the quote mark
2384 yourself.  Also, as an added convenience, @code{setq} permits you to set
2385 several different variables to different values, all in one expression.
2387 To set the value of the variable @code{carnivores} to the list
2388 @code{'(lion tiger leopard)} using @code{setq}, the following expression
2389 is used:
2391 @smallexample
2392 (setq carnivores '(lion tiger leopard))
2393 @end smallexample
2395 @noindent
2396 This is exactly the same as using @code{set} except the first argument
2397 is automatically quoted by @code{setq}.  (The @samp{q} in @code{setq}
2398 means @code{quote}.)
2400 @need 1250
2401 With @code{set}, the expression would look like this:
2403 @smallexample
2404 (set 'carnivores '(lion tiger leopard))
2405 @end smallexample
2407 Also, @code{setq} can be used to assign different values to
2408 different variables.  The first argument is bound to the value
2409 of the second argument, the third argument is bound to the value of the
2410 fourth argument, and so on.  For example, you could use the following to
2411 assign a list of trees to the symbol @code{trees} and a list of herbivores
2412 to the symbol @code{herbivores}:
2414 @smallexample
2415 @group
2416 (setq trees '(pine fir oak maple)
2417       herbivores '(gazelle antelope zebra))
2418 @end group
2419 @end smallexample
2421 @noindent
2422 (The expression could just as well have been on one line, but it might
2423 not have fit on a page; and humans find it easier to read nicely
2424 formatted lists.)
2426 Although I have been using the term `assign', there is another way of
2427 thinking about the workings of @code{set} and @code{setq}; and that is to
2428 say that @code{set} and @code{setq} make the symbol @emph{point} to the
2429 list.  This latter way of thinking is very common and in forthcoming
2430 chapters we shall come upon at least one symbol that has `pointer' as
2431 part of its name.  The name is chosen because the symbol has a value,
2432 specifically a list, attached to it; or, expressed another way,
2433 the symbol is set to ``point'' to the list.
2435 @node Counting,  , Using setq, set & setq
2436 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2437 @subsection Counting
2438 @cindex Counting
2440 Here is an example that shows how to use @code{setq} in a counter.  You
2441 might use this to count how many times a part of your program repeats
2442 itself.  First set a variable to zero; then add one to the number each
2443 time the program repeats itself.  To do this, you need a variable that
2444 serves as a counter, and two expressions: an initial @code{setq}
2445 expression that sets the counter variable to zero; and a second
2446 @code{setq} expression that increments the counter each time it is
2447 evaluated.
2449 @smallexample
2450 @group
2451 (setq counter 0)                ; @r{Let's call this the initializer.}
2453 (setq counter (+ counter 1))    ; @r{This is the incrementer.}
2455 counter                         ; @r{This is the counter.}
2456 @end group
2457 @end smallexample
2459 @noindent
2460 (The text following the @samp{;} are comments.  @xref{Change a
2461 defun, , Change a Function Definition}.)
2463 If you evaluate the first of these expressions, the initializer,
2464 @code{(setq counter 0)}, and then evaluate the third expression,
2465 @code{counter}, the number @code{0} will appear in the echo area.  If
2466 you then evaluate the second expression, the incrementer, @code{(setq
2467 counter (+ counter 1))}, the counter will get the value 1.  So if you
2468 again evaluate @code{counter}, the number @code{1} will appear in the
2469 echo area.  Each time you evaluate the second expression, the value of
2470 the counter will be incremented.
2472 When you evaluate the incrementer, @code{(setq counter (+ counter 1))},
2473 the Lisp interpreter first evaluates the innermost list; this is the
2474 addition.  In order to evaluate this list, it must evaluate the variable
2475 @code{counter} and the number @code{1}.  When it evaluates the variable
2476 @code{counter}, it receives its current value.  It passes this value and
2477 the number @code{1} to the @code{+} which adds them together.  The sum
2478 is then returned as the value of the inner list and passed to the
2479 @code{setq} which sets the variable @code{counter} to this new value.
2480 Thus, the value of the variable, @code{counter}, is changed.
2482 @node Summary, Error Message Exercises, set & setq, List Processing
2483 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2484 @section Summary
2486 Learning Lisp is like climbing a hill in which the first part is the
2487 steepest.  You have now climbed the most difficult part; what remains
2488 becomes easier as you progress onwards.
2490 @need 1000
2491 In summary,
2493 @itemize @bullet
2495 @item
2496 Lisp programs are made up of expressions, which are lists or single atoms.
2498 @item
2499 Lists are made up of zero or more atoms or inner lists, separated by whitespace and
2500 surrounded by parentheses.  A list can be empty.
2502 @item
2503 Atoms are multi-character symbols, like @code{forward-paragraph}, single
2504 character symbols like @code{+}, strings of characters between double
2505 quotation marks, or numbers.
2507 @item
2508 A number evaluates to itself.
2510 @item
2511 A string between double quotes also evaluates to itself.
2513 @item
2514 When you evaluate a symbol by itself, its value is returned.
2516 @item
2517 When you evaluate a list, the Lisp interpreter looks at the first symbol
2518 in the list and then at the function definition bound to that symbol.
2519 Then the instructions in the function definition are carried out.
2521 @item
2522 A single-quote, @code{'}, tells the Lisp interpreter that it should
2523 return the following expression as written, and not evaluate it as it
2524 would if the quote were not there.
2526 @item
2527 Arguments are the information passed to a function.  The arguments to a
2528 function are computed by evaluating the rest of the elements of the list
2529 of which the function is the first element.
2531 @item
2532 A function always returns a value when it is evaluated (unless it gets
2533 an error); in addition, it may also carry out some action called a
2534 ``side effect''.  In many cases, a function's primary purpose is to
2535 create a side effect.
2536 @end itemize
2538 @node Error Message Exercises,  , Summary, List Processing
2539 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2540 @section Exercises
2542 A few simple exercises:
2544 @itemize @bullet
2545 @item
2546 Generate an error message by evaluating an appropriate symbol that is
2547 not within parentheses.
2549 @item
2550 Generate an error message by evaluating an appropriate symbol that is
2551 between parentheses.
2553 @item
2554 Create a counter that increments by two rather than one.
2556 @item
2557 Write an expression that prints a message in the echo area when
2558 evaluated.
2559 @end itemize
2561 @node Practicing Evaluation, Writing Defuns, List Processing, Top
2562 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2563 @chapter Practicing Evaluation
2564 @cindex Practicing evaluation
2565 @cindex Evaluation practice
2567 Before learning how to write a function definition in Emacs Lisp, it is
2568 useful to spend a little time evaluating various expressions that have
2569 already been written.  These expressions will be lists with the
2570 functions as their first (and often only) element.  Since some of the
2571 functions associated with buffers are both simple and interesting, we
2572 will start with those.  In this section, we will evaluate a few of
2573 these.  In another section, we will study the code of several other
2574 buffer-related functions, to see how they were written.
2576 @menu
2577 * How to Evaluate::             Typing editing commands or @kbd{C-x C-e}
2578                                   causes evaluation.
2579 * Buffer Names::                Buffers and files are different.
2580 * Getting Buffers::             Getting a buffer itself, not merely its name.
2581 * Switching Buffers::           How to change to another buffer.
2582 * Buffer Size & Locations::     Where point is located and the size of
2583                                 the buffer.
2584 * Evaluation Exercise::
2585 @end menu
2587 @node How to Evaluate, Buffer Names, Practicing Evaluation, Practicing Evaluation
2588 @ifnottex
2589 @unnumberedsec How to Evaluate
2590 @end ifnottex
2592 @i{Whenever you give an editing command} to Emacs Lisp, such as the
2593 command to move the cursor or to scroll the screen, @i{you are evaluating
2594 an expression,} the first element of which is a function.  @i{This is
2595 how Emacs works.}
2597 @cindex @samp{interactive function} defined
2598 @cindex @samp{command} defined
2599 When you type keys, you cause the Lisp interpreter to evaluate an
2600 expression and that is how you get your results.  Even typing plain text
2601 involves evaluating an Emacs Lisp function, in this case, one that uses
2602 @code{self-insert-command}, which simply inserts the character you
2603 typed.  The functions you evaluate by typing keystrokes are called
2604 @dfn{interactive} functions, or @dfn{commands}; how you make a function
2605 interactive will be illustrated in the chapter on how to write function
2606 definitions.  @xref{Interactive, , Making a Function Interactive}.
2608 In addition to typing keyboard commands, we have seen a second way to
2609 evaluate an expression: by positioning the cursor after a list and
2610 typing @kbd{C-x C-e}.  This is what we will do in the rest of this
2611 section.  There are other ways to evaluate an expression as well; these
2612 will be described as we come to them.
2614 Besides being used for practicing evaluation, the functions shown in the
2615 next few sections are important in their own right.  A study of these
2616 functions makes clear the distinction between buffers and files, how to
2617 switch to a buffer, and how to determine a location within it.
2619 @node Buffer Names, Getting Buffers, How to Evaluate, Practicing Evaluation
2620 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2621 @section Buffer Names
2622 @findex buffer-name
2623 @findex buffer-file-name
2625 The two functions, @code{buffer-name} and @code{buffer-file-name}, show
2626 the difference between a file and a buffer.  When you evaluate the
2627 following expression, @code{(buffer-name)}, the name of the buffer
2628 appears in the echo area.  When you evaluate @code{(buffer-file-name)},
2629 the name of the file to which the buffer refers appears in the echo
2630 area.  Usually, the name returned by @code{(buffer-name)} is the same as
2631 the name of the file to which it refers, and the name returned by
2632 @code{(buffer-file-name)} is the full path-name of the file.
2634 A file and a buffer are two different entities.  A file is information
2635 recorded permanently in the computer (unless you delete it).  A buffer,
2636 on the other hand, is information inside of Emacs that will vanish at
2637 the end of the editing session (or when you kill the buffer).  Usually,
2638 a buffer contains information that you have copied from a file; we say
2639 the buffer is @dfn{visiting} that file.  This copy is what you work on
2640 and modify.  Changes to the buffer do not change the file, until you
2641 save the buffer.  When you save the buffer, the buffer is copied to the file
2642 and is thus saved permanently.
2644 @need 1250
2645 If you are reading this in Info inside of GNU Emacs, you can evaluate
2646 each of the following expressions by positioning the cursor after it and
2647 typing @kbd{C-x C-e}.
2649 @smallexample
2650 @group
2651 (buffer-name)
2653 (buffer-file-name)
2654 @end group
2655 @end smallexample
2657 @noindent
2658 When I do this, @file{"introduction.texinfo"} is the value returned by
2659 evaluating @code{(buffer-name)}, and
2660 @file{"/gnu/work/intro/introduction.texinfo"} is the value returned by
2661 evaluating @code{(buffer-file-name)}.  The former is the name of the
2662 buffer and the latter is the name of the file.  (In the expressions, the
2663 parentheses tell the Lisp interpreter to treat @code{buffer-name} and
2664 @code{buffer-file-name} as functions; without the parentheses, the
2665 interpreter would attempt to evaluate the symbols as variables.
2666 @xref{Variables}.)
2668 In spite of the distinction between files and buffers, you will often
2669 find that people refer to a file when they mean a buffer and vice-versa.
2670 Indeed, most people say, ``I am editing a file,'' rather than saying,
2671 ``I am editing a buffer which I will soon save to a file.''  It is
2672 almost always clear from context what people mean.  When dealing with
2673 computer programs, however, it is important to keep the distinction in mind,
2674 since the computer is not as smart as a person.
2676 @cindex Buffer, history of word
2677 The word `buffer', by the way, comes from the meaning of the word as a
2678 cushion that deadens the force of a collision.  In early computers, a
2679 buffer cushioned the interaction between files and the computer's
2680 central processing unit.  The drums or tapes that held a file and the
2681 central processing unit were pieces of equipment that were very
2682 different from each other, working at their own speeds, in spurts.  The
2683 buffer made it possible for them to work together effectively.
2684 Eventually, the buffer grew from being an intermediary, a temporary
2685 holding place, to being the place where work is done.  This
2686 transformation is rather like that of a small seaport that grew into a
2687 great city: once it was merely the place where cargo was warehoused
2688 temporarily before being loaded onto ships; then it became a business
2689 and cultural center in its own right.
2691 Not all buffers are associated with files.  For example, when you start
2692 an Emacs session by typing the command @code{emacs} alone, without
2693 naming any files, Emacs will start with the @file{*scratch*} buffer on
2694 the screen.  This buffer is not visiting any file.  Similarly, a
2695 @file{*Help*} buffer is not associated with any file.
2697 @cindex @code{nil}, history of word
2698 If you switch to the @file{*scratch*} buffer, type @code{(buffer-name)},
2699 position the cursor after it, and type @kbd{C-x C-e} to evaluate the
2700 expression, the name @code{"*scratch*"} is returned and will appear in
2701 the echo area.  @code{"*scratch*"} is the name of the buffer.  However,
2702 if you type @code{(buffer-file-name)} in the @file{*scratch*} buffer and
2703 evaluate that, @code{nil} will appear in the echo area.  @code{nil} is
2704 from the Latin word for `nothing'; in this case, it means that the
2705 @file{*scratch*} buffer is not associated with any file.  (In Lisp,
2706 @code{nil} is also used to mean `false' and is a synonym for the empty
2707 list, @code{()}.)
2709 Incidentally, if you are in the @file{*scratch*} buffer and want the
2710 value returned by an expression to appear in the @file{*scratch*}
2711 buffer itself rather than in the echo area, type @kbd{C-u C-x C-e}
2712 instead of @kbd{C-x C-e}.  This causes the value returned to appear
2713 after the expression.  The buffer will look like this:
2715 @smallexample
2716 (buffer-name)"*scratch*"
2717 @end smallexample
2719 @noindent
2720 You cannot do this in Info since Info is read-only and it will not allow
2721 you to change the contents of the buffer.  But you can do this in any
2722 buffer you can edit; and when you write code or documentation (such as
2723 this book), this feature is very useful.
2725 @node Getting Buffers, Switching Buffers, Buffer Names, Practicing Evaluation
2726 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2727 @section Getting Buffers
2728 @findex current-buffer
2729 @findex other-buffer
2730 @cindex Getting a buffer
2732 The @code{buffer-name} function returns the @emph{name} of the buffer;
2733 to get the buffer @emph{itself}, a different function is needed: the
2734 @code{current-buffer} function.  If you use this function in code, what
2735 you get is the buffer itself.
2737 A name and the object or entity to which the name refers are different
2738 from each other.  You are not your name.  You are a person to whom
2739 others refer by name.  If you ask to speak to George and someone hands you
2740 a card with the letters @samp{G}, @samp{e}, @samp{o}, @samp{r},
2741 @samp{g}, and @samp{e} written on it, you might be amused, but you would
2742 not be satisfied.  You do not want to speak to the name, but to the
2743 person to whom the name refers.  A buffer is similar: the name of the
2744 scratch buffer is @file{*scratch*}, but the name is not the buffer.  To
2745 get a buffer itself, you need to use a function such as
2746 @code{current-buffer}.
2748 However, there is a slight complication: if you evaluate
2749 @code{current-buffer} in an expression on its own, as we will do here,
2750 what you see is a printed representation of the name of the buffer
2751 without the contents of the buffer.  Emacs works this way for two
2752 reasons: the buffer may be thousands of lines long---too long to be
2753 conveniently displayed; and, another buffer may have the same contents
2754 but a different name, and it is important to distinguish between them.
2756 @need 800
2757 Here is an expression containing the function:
2759 @smallexample
2760 (current-buffer)
2761 @end smallexample
2763 @noindent
2764 If you evaluate the expression in the usual way, @file{#<buffer *info*>}
2765 appears in the echo area.  The special format indicates that the
2766 buffer itself is being returned, rather than just its name.
2768 Incidentally, while you can type a number or symbol into a program, you
2769 cannot do that with the printed representation of a buffer: the only way
2770 to get a buffer itself is with a function such as @code{current-buffer}.
2772 A related function is @code{other-buffer}.  This returns the most
2773 recently selected buffer other than the one you are in currently.  If
2774 you have recently switched back and forth from the @file{*scratch*}
2775 buffer, @code{other-buffer} will return that buffer.
2777 @need 800
2778 You can see this by evaluating the expression:
2780 @smallexample
2781 (other-buffer)
2782 @end smallexample
2784 @noindent
2785 You should see @file{#<buffer *scratch*>} appear in the echo area, or
2786 the name of whatever other buffer you switched back from most
2787 recently@footnote{Actually, by default, if the buffer from which you
2788 just switched is visible to you in another window, @code{other-buffer}
2789 will choose the most recent buffer that you cannot see; this is a
2790 subtlety that I often forget.}.
2792 @node Switching Buffers, Buffer Size & Locations, Getting Buffers, Practicing Evaluation
2793 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2794 @section Switching Buffers
2795 @findex switch-to-buffer
2796 @findex set-buffer
2797 @cindex Switching to a buffer
2799 The @code{other-buffer} function actually provides a buffer when it is
2800 used as an argument to a function that requires one.  We can see this
2801 by using @code{other-buffer} and @code{switch-to-buffer} to switch to a
2802 different buffer.
2804 But first, a brief introduction to the @code{switch-to-buffer}
2805 function.  When you switched back and forth from Info to the
2806 @file{*scratch*} buffer to evaluate @code{(buffer-name)}, you most
2807 likely typed @kbd{C-x b} and then typed @file{*scratch*}@footnote{Or
2808 rather, to save typing, you probably typed just part of the name, such
2809 as @code{*sc}, and then pressed your @kbd{TAB} key to cause it to
2810 expand to the full name; and then typed your @kbd{RET} key.} when
2811 prompted in the minibuffer for the name of the buffer to which you
2812 wanted to switch.  The keystrokes, @kbd{C-x b}, cause the Lisp
2813 interpreter to evaluate the interactive function
2814 @code{switch-to-buffer}.  As we said before, this is how Emacs works:
2815 different keystrokes call or run different functions.  For example,
2816 @kbd{C-f} calls @code{forward-char}, @kbd{M-e} calls
2817 @code{forward-sentence}, and so on.
2819 By writing @code{switch-to-buffer} in an expression, and giving it a
2820 buffer to switch to, we can switch buffers just the way @kbd{C-x b}
2821 does.
2823 @need 1000
2824 Here is the Lisp expression:
2826 @smallexample
2827 (switch-to-buffer (other-buffer))
2828 @end smallexample
2830 @noindent
2831 The symbol @code{switch-to-buffer} is the first element of the list,
2832 so the Lisp interpreter will treat it as a function and carry out the
2833 instructions that are attached to it.  But before doing that, the
2834 interpreter will note that @code{other-buffer} is inside parentheses
2835 and work on that symbol first.  @code{other-buffer} is the first (and
2836 in this case, the only) element of this list, so the Lisp interpreter
2837 calls or runs the function.  It returns another buffer.  Next, the
2838 interpreter runs @code{switch-to-buffer}, passing to it, as an
2839 argument, the other buffer, which is what Emacs will switch to.  If
2840 you are reading this in Info, try this now.  Evaluate the expression.
2841 (To get back, type @kbd{C-x b @key{RET}}.)@footnote{Remember, this
2842 expression will move you to your most recent other buffer that you
2843 cannot see.  If you really want to go to your most recently selected
2844 buffer, even if you can still see it, you need to evaluate the
2845 following more complex expression:
2847 @smallexample
2848 (switch-to-buffer (other-buffer (current-buffer) t))
2849 @end smallexample
2851 @c noindent
2852 In this case, the first argument to @code{other-buffer} tells it which
2853 buffer to skip---the current one---and the second argument tells
2854 @code{other-buffer} it is OK to switch to a visible buffer.
2855 In regular use, @code{switch-to-buffer} takes you to an invisible
2856 window since you would most likely use @kbd{C-x o} (@code{other-window})
2857 to go to another visible buffer.}
2859 In the programming examples in later sections of this document, you will
2860 see the function @code{set-buffer} more often than
2861 @code{switch-to-buffer}.  This is because of a difference between
2862 computer programs and humans: humans have eyes and expect to see the
2863 buffer on which they are working on their computer terminals.  This is
2864 so obvious, it almost goes without saying.  However, programs do not
2865 have eyes.  When a computer program works on a buffer, that buffer does
2866 not need to be visible on the screen.
2868 @code{switch-to-buffer} is designed for humans and does two different
2869 things: it switches the buffer to which Emacs' attention is directed; and
2870 it switches the buffer displayed in the window to the new buffer.
2871 @code{set-buffer}, on the other hand, does only one thing: it switches
2872 the attention of the computer program to a different buffer.  The buffer
2873 on the screen remains unchanged (of course, normally nothing happens
2874 there until the command finishes running).
2876 @cindex @samp{call} defined
2877 Also, we have just introduced another jargon term, the word @dfn{call}.
2878 When you evaluate a list in which the first symbol is a function, you
2879 are calling that function.  The use of the term comes from the notion of
2880 the function as an entity that can do something for you if you `call'
2881 it---just as a plumber is an entity who can fix a leak if you call him
2882 or her.
2884 @node Buffer Size & Locations, Evaluation Exercise, Switching Buffers, Practicing Evaluation
2885 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2886 @section Buffer Size and the Location of Point
2887 @cindex Size of buffer
2888 @cindex Buffer size
2889 @cindex Point location
2890 @cindex Location of point
2892 Finally, let's look at several rather simple functions,
2893 @code{buffer-size}, @code{point}, @code{point-min}, and
2894 @code{point-max}.  These give information about the size of a buffer and
2895 the location of point within it.
2897 The function @code{buffer-size} tells you the size of the current
2898 buffer; that is, the function returns a count of the number of
2899 characters in the buffer.
2901 @smallexample
2902 (buffer-size)
2903 @end smallexample
2905 @noindent
2906 You can evaluate this in the usual way, by positioning the
2907 cursor after the expression and typing @kbd{C-x C-e}.
2909 @cindex @samp{point} defined
2910 In Emacs, the current  position of the cursor is called @dfn{point}.
2911 The expression @code{(point)} returns a number that tells you where the
2912 cursor is located as a count of the number of characters from the
2913 beginning of the buffer up to point.
2915 @need 1250
2916 You can see the character count for point in this buffer by evaluating
2917 the following expression in the usual way:
2919 @smallexample
2920 (point)
2921 @end smallexample
2923 @noindent
2924 As I write this, the value of @code{point} is 65724.  The @code{point}
2925 function is frequently used in some of the examples later in this
2926 book.
2928 @need 1250
2929 The value of point depends, of course, on its location within the
2930 buffer.  If you evaluate point in this spot, the number will be larger:
2932 @smallexample
2933 (point)
2934 @end smallexample
2936 @noindent
2937 For me, the value of point in this location is 66043, which means that
2938 there are 319 characters (including spaces) between the two expressions.
2940 @cindex @samp{narrowing} defined
2941 The function @code{point-min} is somewhat similar to @code{point}, but
2942 it returns the value of the minimum permissible value of point in the
2943 current buffer.  This is the number 1 unless @dfn{narrowing} is in
2944 effect.  (Narrowing is a mechanism whereby you can restrict yourself,
2945 or a program, to operations on just a part of a buffer.
2946 @xref{Narrowing & Widening, , Narrowing and Widening}.)  Likewise, the
2947 function @code{point-max} returns the value of the maximum permissible
2948 value of point in the current buffer.
2950 @node Evaluation Exercise,  , Buffer Size & Locations, Practicing Evaluation
2951 @section Exercise
2953 Find a file with which you are working and move towards its middle.
2954 Find its buffer name, file name, length, and your position in the file.
2956 @node Writing Defuns, Buffer Walk Through, Practicing Evaluation, Top
2957 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2958 @chapter How To Write Function Definitions
2959 @cindex Definition writing
2960 @cindex Function definition writing
2961 @cindex Writing a function definition
2963 When the Lisp interpreter evaluates a list, it looks to see whether the
2964 first symbol on the list has a function definition attached to it; or,
2965 put another way, whether the symbol points to a function definition.  If
2966 it does, the computer carries out the instructions in the definition.  A
2967 symbol that has a function definition is called, simply, a function
2968 (although, properly speaking, the definition is the function and the
2969 symbol refers to it.)
2971 @menu
2972 * Primitive Functions::
2973 * defun::                       The @code{defun} special form.
2974 * Install::                     Install a function definition.
2975 * Interactive::                 Making a function interactive.
2976 * Interactive Options::         Different options for @code{interactive}.
2977 * Permanent Installation::      Installing code permanently.
2978 * let::                         Creating and initializing local variables.
2979 * if::                          What if?
2980 * else::                        If--then--else expressions.
2981 * Truth & Falsehood::           What Lisp considers false and true.
2982 * save-excursion::              Keeping track of point, mark, and buffer.
2983 * Review::
2984 * defun Exercises::
2985 @end menu
2987 @node Primitive Functions, defun, Writing Defuns, Writing Defuns
2988 @ifnottex
2989 @unnumberedsec An Aside about Primitive Functions
2990 @end ifnottex
2991 @cindex Primitive functions
2992 @cindex Functions, primitive
2994 @cindex C language primitives
2995 @cindex Primitives written in C
2996 All functions are defined in terms of other functions, except for a few
2997 @dfn{primitive} functions that are written in the C programming
2998 language.  When you write functions' definitions, you will write them in
2999 Emacs Lisp and use other functions as your building blocks.  Some of the
3000 functions you will use will themselves be written in Emacs Lisp (perhaps
3001 by you) and some will be primitives written in C.  The primitive
3002 functions are used exactly like those written in Emacs Lisp and behave
3003 like them.  They are written in C so we can easily run GNU Emacs on any
3004 computer that has sufficient power and can run C.
3006 Let me re-emphasize this: when you write code in Emacs Lisp, you do not
3007 distinguish between the use of functions written in C and the use of
3008 functions written in Emacs Lisp.  The difference is irrelevant.  I
3009 mention the distinction only because it is interesting to know.  Indeed,
3010 unless you investigate, you won't know whether an already-written
3011 function is written in Emacs Lisp or C.
3013 @node defun, Install, Primitive Functions, Writing Defuns
3014 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3015 @section The @code{defun} Special Form
3016 @findex defun
3017 @cindex Special form of @code{defun}
3019 @cindex @samp{function definition} defined
3020 In Lisp, a symbol such as @code{mark-whole-buffer} has code attached to
3021 it that tells the computer what to do when the function is called.
3022 This code is called the @dfn{function definition} and is created by
3023 evaluating a Lisp expression that starts with the symbol @code{defun}
3024 (which is an abbreviation for @emph{define function}).  Because
3025 @code{defun} does not evaluate its arguments in the usual way, it is
3026 called a @dfn{special form}.
3028 In subsequent sections, we will look at function definitions from the
3029 Emacs source code, such as @code{mark-whole-buffer}.  In this section,
3030 we will describe a simple function definition so you can see how it
3031 looks.  This function definition uses arithmetic because it makes for a
3032 simple example.  Some people dislike examples using arithmetic; however,
3033 if you are such a person, do not despair.  Hardly any of the code we
3034 will study in the remainder of this introduction involves arithmetic or
3035 mathematics.  The examples mostly involve text in one way or another.
3037 A function definition has up to five parts following the word
3038 @code{defun}:
3040 @enumerate
3041 @item
3042 The name of the symbol to which the function definition should be
3043 attached.
3045 @item
3046 A list of the arguments that will be passed to the function.  If no
3047 arguments will be passed to the function, this is an empty list,
3048 @code{()}.
3050 @item
3051 Documentation describing the function.  (Technically optional, but
3052 strongly recommended.)
3054 @item
3055 Optionally, an expression to make the function interactive so you can
3056 use it by typing @kbd{M-x} and then the name of the function; or by
3057 typing an appropriate key or keychord.
3059 @cindex @samp{body} defined
3060 @item
3061 The code that instructs the computer what to do: the @dfn{body} of the
3062 function definition.
3063 @end enumerate
3065 It is helpful to think of the five parts of a function definition as
3066 being organized in a template, with slots for each part:
3068 @smallexample
3069 @group
3070 (defun @var{function-name} (@var{arguments}@dots{})
3071   "@var{optional-documentation}@dots{}"
3072   (interactive @var{argument-passing-info})     ; @r{optional}
3073   @var{body}@dots{})
3074 @end group
3075 @end smallexample
3077 As an example, here is the code for a function that multiplies its
3078 argument by 7.  (This example is not interactive.  @xref{Interactive,
3079 , Making a Function Interactive}, for that information.)
3081 @smallexample
3082 @group
3083 (defun multiply-by-seven (number)
3084   "Multiply NUMBER by seven."
3085   (* 7 number))
3086 @end group
3087 @end smallexample
3089 This definition begins with a parenthesis and the symbol @code{defun},
3090 followed by the name of the function.
3092 @cindex @samp{argument list} defined
3093 The name of the function is followed by a list that contains the
3094 arguments that will be passed to the function.  This list is called
3095 the @dfn{argument list}.  In this example, the list has only one
3096 element, the symbol, @code{number}.  When the function is used, the
3097 symbol will be bound to the value that is used as the argument to the
3098 function.
3100 Instead of choosing the word @code{number} for the name of the argument,
3101 I could have picked any other name.  For example, I could have chosen
3102 the word @code{multiplicand}.  I picked the word `number' because it
3103 tells what kind of value is intended for this slot; but I could just as
3104 well have chosen the word `multiplicand' to indicate the role that the
3105 value placed in this slot will play in the workings of the function.  I
3106 could have called it @code{foogle}, but that would have been a bad
3107 choice because it would not tell humans what it means.  The choice of
3108 name is up to the programmer and should be chosen to make the meaning of
3109 the function clear.
3111 Indeed, you can choose any name you wish for a symbol in an argument
3112 list, even the name of a symbol used in some other function: the name
3113 you use in an argument list is private to that particular definition.
3114 In that definition, the name refers to a different entity than any use
3115 of the same name outside the function definition.  Suppose you have a
3116 nick-name `Shorty' in your family; when your family members refer to
3117 `Shorty', they mean you.  But outside your family, in a movie, for
3118 example, the name `Shorty' refers to someone else.  Because a name in an
3119 argument list is private to the function definition, you can change the
3120 value of such a symbol inside the body of a function without changing
3121 its value outside the function.  The effect is similar to that produced
3122 by a @code{let} expression.  (@xref{let, , @code{let}}.)
3124 @ignore
3125 Note also that we discuss the word `number' in two different ways: as a
3126 symbol that appears in the code, and as the name of something that will
3127 be replaced by a something else during the evaluation of the function.
3128 In the first case, @code{number} is a symbol, not a number; it happens
3129 that within the function, it is a variable who value is the number in
3130 question, but our primary interest in it is as a symbol.  On the other
3131 hand, when we are talking about the function, our interest is that we
3132 will substitute a number for the word @var{number}.  To keep this
3133 distinction clear, we use different typography for the two
3134 circumstances.  When we talk about this function, or about how it works,
3135 we refer to this number by writing @var{number}.  In the function
3136 itself, we refer to it by writing @code{number}.
3137 @end ignore
3139 The argument list is followed by the documentation string that
3140 describes the function.  This is what you see when you type
3141 @w{@kbd{C-h f}} and the name of a function.  Incidentally, when you
3142 write a documentation string like this, you should make the first line
3143 a complete sentence since some commands, such as @code{apropos}, print
3144 only the first line of a multi-line documentation string.  Also, you
3145 should not indent the second line of a documentation string, if you
3146 have one, because that looks odd when you use @kbd{C-h f}
3147 (@code{describe-function}).  The documentation string is optional, but
3148 it is so useful, it should be included in almost every function you
3149 write.
3151 @findex * @r{(multiplication)}
3152 The third line of the example consists of the body of the function
3153 definition.  (Most functions' definitions, of course, are longer than
3154 this.)  In this function, the body is the list, @code{(* 7 number)}, which
3155 says to multiply the value of @var{number} by 7.  (In Emacs Lisp,
3156 @code{*} is the function for multiplication, just as @code{+} is the
3157 function for addition.)
3159 When you use the @code{multiply-by-seven} function, the argument
3160 @code{number} evaluates to the actual number you want used.  Here is an
3161 example that shows how @code{multiply-by-seven} is used; but don't try
3162 to evaluate this yet!
3164 @smallexample
3165 (multiply-by-seven 3)
3166 @end smallexample
3168 @noindent
3169 The symbol @code{number}, specified in the function definition in the
3170 next section, is given or ``bound to'' the value 3 in the actual use of
3171 the function.  Note that although @code{number} was inside parentheses
3172 in the function definition, the argument passed to the
3173 @code{multiply-by-seven} function is not in parentheses.  The
3174 parentheses are written in the function definition so the computer can
3175 figure out where the argument list ends and the rest of the function
3176 definition begins.
3178 If you evaluate this example, you are likely to get an error message.
3179 (Go ahead, try it!)  This is because we have written the function
3180 definition, but not yet told the computer about the definition---we have
3181 not yet installed (or `loaded') the function definition in Emacs.
3182 Installing a function is the process that tells the Lisp interpreter the
3183 definition of the function.  Installation is described in the next
3184 section.
3186 @node Install, Interactive, defun, Writing Defuns
3187 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3188 @section Install a Function Definition
3189 @cindex Install a Function Definition
3190 @cindex Definition installation
3191 @cindex Function definition installation
3193 If you are reading this inside of Info in Emacs, you can try out the
3194 @code{multiply-by-seven} function by first evaluating the function
3195 definition and then evaluating @code{(multiply-by-seven 3)}.  A copy of
3196 the function definition follows.  Place the cursor after the last
3197 parenthesis of the function definition and type @kbd{C-x C-e}.  When you
3198 do this, @code{multiply-by-seven} will appear in the echo area.  (What
3199 this means is that when a function definition is evaluated, the value it
3200 returns is the name of the defined function.)  At the same time, this
3201 action installs the function definition.
3203 @smallexample
3204 @group
3205 (defun multiply-by-seven (number)
3206   "Multiply NUMBER by seven."
3207   (* 7 number))
3208 @end group
3209 @end smallexample
3211 @noindent
3212 By evaluating this @code{defun}, you have just installed
3213 @code{multiply-by-seven} in Emacs.  The function is now just as much a
3214 part of Emacs as @code{forward-word} or any other editing function you
3215 use.  (@code{multiply-by-seven} will stay installed until you quit
3216 Emacs.  To reload code automatically whenever you start Emacs, see
3217 @ref{Permanent Installation, , Installing Code Permanently}.)
3220 @menu
3221 * Effect of installation::
3222 * Change a defun::              How to change a function definition.
3223 @end menu
3225 @node Effect of installation, Change a defun, Install, Install
3226 @ifnottex
3227 @unnumberedsubsec The effect of installation
3228 @end ifnottex
3231 You can see the effect of installing @code{multiply-by-seven} by
3232 evaluating the following sample.  Place the cursor after the following
3233 expression and type @kbd{C-x C-e}.  The number 21 will appear in the
3234 echo area.
3236 @smallexample
3237 (multiply-by-seven 3)
3238 @end smallexample
3240 If you wish, you can read the documentation for the function by typing
3241 @kbd{C-h f} (@code{describe-function}) and then the name of the
3242 function, @code{multiply-by-seven}.  When you do this, a
3243 @file{*Help*} window will appear on your screen that says:
3245 @smallexample
3246 @group
3247 multiply-by-seven:
3248 Multiply NUMBER by seven.
3249 @end group
3250 @end smallexample
3252 @noindent
3253 (To return to a single window on your screen, type @kbd{C-x 1}.)
3255 @node Change a defun,  , Effect of installation, Install
3256 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3257 @subsection Change a Function Definition
3258 @cindex Changing a function definition
3259 @cindex Function definition, how to change
3260 @cindex Definition, how to change
3262 If you want to change the code in @code{multiply-by-seven}, just rewrite
3263 it.  To install the new version in place of the old one, evaluate the
3264 function definition again.  This is how you modify code in Emacs.  It is
3265 very simple.
3267 As an example, you can change the @code{multiply-by-seven} function to
3268 add the number to itself seven times instead of multiplying the number
3269 by seven.  It produces the same answer, but by a different path.  At
3270 the same time, we will add a comment to the code; a comment is text
3271 that the Lisp interpreter ignores, but that a human reader may find
3272 useful or enlightening.  The comment is that this is the ``second
3273 version''.
3275 @smallexample
3276 @group
3277 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Second version.}
3278   "Multiply NUMBER by seven."
3279   (+ number number number number number number number))
3280 @end group
3281 @end smallexample
3283 @cindex Comments in Lisp code
3284 The comment follows a semicolon, @samp{;}.  In Lisp, everything on a
3285 line that follows a semicolon is a comment.  The end of the line is the
3286 end of the comment.  To stretch a comment over two or more lines, begin
3287 each line with a semicolon.
3289 @xref{Beginning a .emacs File, , Beginning a @file{.emacs}
3290 File}, and @ref{Comments, , Comments, elisp, The GNU Emacs Lisp
3291 Reference Manual}, for more about comments.
3293 You can install this version of the @code{multiply-by-seven} function by
3294 evaluating it in the same way you evaluated the first function: place
3295 the cursor after the last parenthesis and type @kbd{C-x C-e}.
3297 In summary, this is how you write code in Emacs Lisp: you write a
3298 function; install it; test it; and then make fixes or enhancements and
3299 install it again.
3301 @node Interactive, Interactive Options, Install, Writing Defuns
3302 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3303 @section Make a Function Interactive
3304 @cindex Interactive functions
3305 @findex interactive
3307 You make a function interactive by placing a list that begins with
3308 the special form @code{interactive} immediately after the
3309 documentation.  A user can invoke an interactive function by typing
3310 @kbd{M-x} and then the name of the function; or by typing the keys to
3311 which it is bound, for example, by typing @kbd{C-n} for
3312 @code{next-line} or @kbd{C-x h} for @code{mark-whole-buffer}.
3314 Interestingly, when you call an interactive function interactively,
3315 the value returned is not automatically displayed in the echo area.
3316 This is because you often call an interactive function for its side
3317 effects, such as moving forward by a word or line, and not for the
3318 value returned.  If the returned value were displayed in the echo area
3319 each time you typed a key, it would be very distracting.
3321 @menu
3322 * Interactive multiply-by-seven::  An overview.
3323 * multiply-by-seven in detail::  The interactive version.
3324 @end menu
3326 @node Interactive multiply-by-seven, multiply-by-seven in detail, Interactive, Interactive
3327 @ifnottex
3328 @unnumberedsubsec An Interactive @code{multiply-by-seven}, An Overview
3329 @end ifnottex
3331 Both the use of the special form @code{interactive} and one way to
3332 display a value in the echo area can be illustrated by creating an
3333 interactive version of @code{multiply-by-seven}.
3335 @need 1250
3336 Here is the code:
3338 @smallexample
3339 @group
3340 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Interactive version.}
3341   "Multiply NUMBER by seven."
3342   (interactive "p")
3343   (message "The result is %d" (* 7 number)))
3344 @end group
3345 @end smallexample
3347 @noindent
3348 You can install this code by placing your cursor after it and typing
3349 @kbd{C-x C-e}.  The name of the function will appear in your echo area.
3350 Then, you can use this code by typing @kbd{C-u} and a number and then
3351 typing @kbd{M-x multiply-by-seven} and pressing @key{RET}.  The phrase
3352 @samp{The result is @dots{}} followed by the product will appear in the
3353 echo area.
3355 Speaking more generally, you invoke a function like this in either of two
3356 ways:
3358 @enumerate
3359 @item
3360 By typing a prefix argument that contains the number to be passed, and
3361 then typing @kbd{M-x} and the name of the function, as with
3362 @kbd{C-u 3 M-x forward-sentence}; or,
3364 @item
3365 By typing whatever key or keychord the function is bound to, as with
3366 @kbd{C-u 3 M-e}.
3367 @end enumerate
3369 @noindent
3370 Both the examples just mentioned work identically to move point forward
3371 three sentences.  (Since @code{multiply-by-seven} is not bound to a key,
3372 it could not be used as an example of key binding.)
3374 (@xref{Keybindings, , Some Keybindings}, to learn how to bind a command
3375 to a key.)
3377 A prefix argument is passed to an interactive function by typing the
3378 @key{META} key followed by a number, for example, @kbd{M-3 M-e}, or by
3379 typing @kbd{C-u} and then a number, for example, @kbd{C-u 3 M-e} (if you
3380 type @kbd{C-u} without a number, it defaults to 4).
3382 @node multiply-by-seven in detail,  , Interactive multiply-by-seven, Interactive
3383 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3384 @subsection An Interactive @code{multiply-by-seven}
3386 Let's look at the use of the special form @code{interactive} and then at
3387 the function @code{message} in the interactive version of
3388 @code{multiply-by-seven}.  You will recall that the function definition
3389 looks like this:
3391 @smallexample
3392 @group
3393 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Interactive version.}
3394   "Multiply NUMBER by seven."
3395   (interactive "p")
3396   (message "The result is %d" (* 7 number)))
3397 @end group
3398 @end smallexample
3400 In this function, the expression, @code{(interactive "p")}, is a list of
3401 two elements.  The @code{"p"} tells Emacs to pass the prefix argument to
3402 the function and use its value for the argument of the function.
3404 @need 1000
3405 The argument will be a number.  This means that the symbol
3406 @code{number} will be bound to a number in the line:
3408 @smallexample
3409 (message "The result is %d" (* 7 number))
3410 @end smallexample
3412 @need 1250
3413 @noindent
3414 For example, if your prefix argument is 5, the Lisp interpreter will
3415 evaluate the line as if it were:
3417 @smallexample
3418 (message "The result is %d" (* 7 5))
3419 @end smallexample
3421 @noindent
3422 (If you are reading this in GNU Emacs, you can evaluate this expression
3423 yourself.)  First, the interpreter will evaluate the inner list, which
3424 is @code{(* 7 5)}.  This returns a value of 35.  Next, it
3425 will evaluate the outer list, passing the values of the second and
3426 subsequent elements of the list to the function @code{message}.
3428 As we have seen, @code{message} is an Emacs Lisp function especially
3429 designed for sending a one line message to a user.  (@xref{message, , The
3430 @code{message} function}.)
3431 In summary, the @code{message} function prints its first argument in the
3432 echo area as is, except for occurrences of @samp{%d}, @samp{%s}, or
3433 @samp{%c}.  When it sees one of these control sequences, the function
3434 looks to the second and subsequent arguments and prints the value of the
3435 argument in the location in the string where the control sequence is
3436 located.
3438 In the interactive @code{multiply-by-seven} function, the control string
3439 is @samp{%d}, which requires a number, and the value returned by
3440 evaluating @code{(* 7 5)} is the number 35.  Consequently, the number 35
3441 is printed in place of the @samp{%d} and the message is @samp{The result
3442 is 35}.
3444 (Note that when you call the function @code{multiply-by-seven}, the
3445 message is printed without quotes, but when you call @code{message}, the
3446 text is printed in double quotes.  This is because the value returned by
3447 @code{message} is what appears in the echo area when you evaluate an
3448 expression whose first element is @code{message}; but when embedded in a
3449 function, @code{message} prints the text as a side effect without
3450 quotes.)
3452 @node Interactive Options, Permanent Installation, Interactive, Writing Defuns
3453 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3454 @section Different Options for @code{interactive}
3455 @cindex Options for @code{interactive}
3456 @cindex Interactive options
3458 In the example, @code{multiply-by-seven} used @code{"p"} as the
3459 argument to @code{interactive}.  This argument told Emacs to interpret
3460 your typing either @kbd{C-u} followed by a number or @key{META}
3461 followed by a number as a command to pass that number to the function
3462 as its argument.  Emacs has more than twenty characters predefined for
3463 use with @code{interactive}.  In almost every case, one of these
3464 options will enable you to pass the right information interactively to
3465 a function.  (@xref{Interactive Codes, , Code Characters for
3466 @code{interactive}, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
3468 @need 1250
3469 For example, the character @samp{r} causes Emacs to pass the beginning
3470 and end of the region (the current values of point and mark) to the
3471 function as two separate arguments.  It is used as follows:
3473 @smallexample
3474 (interactive "r")
3475 @end smallexample
3477 On the other hand, a @samp{B} tells Emacs to ask for the name of a
3478 buffer that will be passed to the function.  When it sees a @samp{B},
3479 Emacs will ask for the name by prompting the user in the minibuffer,
3480 using a string that follows the @samp{B}, as in @code{"BAppend to
3481 buffer:@: "}.  Not only will Emacs prompt for the name, but Emacs will
3482 complete the name if you type enough of it and press @key{TAB}.
3484 A function with two or more arguments can have information passed to
3485 each argument by adding parts to the string that follows
3486 @code{interactive}.  When you do this, the information is passed to
3487 each argument in the same order it is specified in the
3488 @code{interactive} list.  In the string, each part is separated from
3489 the next part by a @samp{\n}, which is a newline.  For example, you
3490 could follow @code{"BAppend to buffer:@: "} with a @samp{\n} and an
3491 @samp{r}.  This would cause Emacs to pass the values of point and mark
3492 to the function as well as prompt you for the buffer---three arguments
3493 in all.
3495 In this case, the function definition would look like the following,
3496 where @code{buffer}, @code{start}, and @code{end} are the symbols to
3497 which @code{interactive} binds the buffer and the current values of the
3498 beginning and ending of the region:
3500 @smallexample
3501 @group
3502 (defun @var{name-of-function} (buffer start end)
3503   "@var{documentation}@dots{}"
3504   (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
3505   @var{body-of-function}@dots{})
3506 @end group
3507 @end smallexample
3509 @noindent
3510 (The space after the colon in the prompt makes it look better when you
3511 are prompted.  The @code{append-to-buffer} function looks exactly like
3512 this.  @xref{append-to-buffer, , The Definition of
3513 @code{append-to-buffer}}.)
3515 If a function does not have arguments, then @code{interactive} does not
3516 require any.  Such a function contains the simple expression
3517 @code{(interactive)}.  The @code{mark-whole-buffer} function is like
3518 this.
3520 Alternatively, if the special letter-codes are not right for your
3521 application, you can pass your own arguments to @code{interactive} as
3522 a list.  @xref{interactive, , Using @code{Interactive}, elisp, The
3523 GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more information about this advanced
3524 technique.
3526 @node Permanent Installation, let, Interactive Options, Writing Defuns
3527 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3528 @section Install Code Permanently
3529 @cindex Install code permanently
3530 @cindex Permanent code installation
3531 @cindex Code installation
3533 When you install a function definition by evaluating it, it will stay
3534 installed until you quit Emacs.  The next time you start a new session
3535 of Emacs, the function will not be installed unless you evaluate the
3536 function definition again.
3538 At some point, you may want to have code installed automatically
3539 whenever you start a new session of Emacs.  There are several ways of
3540 doing this:
3542 @itemize @bullet
3543 @item
3544 If you have code that is just for yourself, you can put the code for the
3545 function definition in your @file{.emacs} initialization file.  When you
3546 start Emacs, your @file{.emacs} file is automatically evaluated and all
3547 the function definitions within it are installed.
3548 @xref{Emacs Initialization, , Your @file{.emacs} File}.
3550 @item
3551 Alternatively, you can put the function definitions that you want
3552 installed in one or more files of their own and use the @code{load}
3553 function to cause Emacs to evaluate and thereby install each of the
3554 functions in the files.
3555 @xref{Loading Files, , Loading Files}.
3557 @item
3558 On the other hand, if you have code that your whole site will use, it
3559 is usual to put it in a file called @file{site-init.el} that is loaded
3560 when Emacs is built.  This makes the code available to everyone who
3561 uses your machine.  (See the @file{INSTALL} file that is part of the
3562 Emacs distribution.)
3563 @end itemize
3565 Finally, if you have code that everyone who uses Emacs may want, you
3566 can post it on a computer network or send a copy to the Free Software
3567 Foundation.  (When you do this, please license the code and its
3568 documentation under a license that permits other people to run, copy,
3569 study, modify, and redistribute the code and which protects you from
3570 having your work taken from you.)  If you send a copy of your code to
3571 the Free Software Foundation, and properly protect yourself and
3572 others, it may be included in the next release of Emacs.  In large
3573 part, this is how Emacs has grown over the past years, by donations.
3575 @node let, if, Permanent Installation, Writing Defuns
3576 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3577 @section @code{let}
3578 @findex let
3580 The @code{let} expression is a special form in Lisp that you will need
3581 to use in most function definitions.
3583 @code{let} is used to attach or bind a symbol to a value in such a way
3584 that the Lisp interpreter will not confuse the variable with a
3585 variable of the same name that is not part of the function.
3587 To understand why the @code{let} special form is necessary, consider
3588 the situation in which you own a home that you generally refer to as
3589 `the house', as in the sentence, ``The house needs painting.''  If you
3590 are visiting a friend and your host refers to `the house', he is
3591 likely to be referring to @emph{his} house, not yours, that is, to a
3592 different house.
3594 If your friend is referring to his house and you think he is referring
3595 to your house, you may be in for some confusion.  The same thing could
3596 happen in Lisp if a variable that is used inside of one function has
3597 the same name as a variable that is used inside of another function,
3598 and the two are not intended to refer to the same value.  The
3599 @code{let} special form prevents this kind of confusion.
3601 @menu
3602 * Prevent confusion::
3603 * Parts of let Expression::
3604 * Sample let Expression::
3605 * Uninitialized let Variables::
3606 @end menu
3608 @node Prevent confusion, Parts of let Expression, let, let
3609 @ifnottex
3610 @unnumberedsubsec @code{let} Prevents Confusion
3611 @end ifnottex
3613 @cindex @samp{local variable} defined
3614 The @code{let} special form prevents confusion.  @code{let} creates a
3615 name for a @dfn{local variable} that overshadows any use of the same
3616 name outside the @code{let} expression.  This is like understanding
3617 that whenever your host refers to `the house', he means his house, not
3618 yours.  (Symbols used in argument lists work the same way.
3619 @xref{defun, , The @code{defun} Special Form}.)
3621 Local variables created by a @code{let} expression retain their value
3622 @emph{only} within the @code{let} expression itself (and within
3623 expressions called within the @code{let} expression); the local
3624 variables have no effect outside the @code{let} expression.
3626 Another way to think about @code{let} is that it is like a @code{setq}
3627 that is temporary and local.  The values set by @code{let} are
3628 automatically undone when the @code{let} is finished.  The setting
3629 only affects expressions that are inside the bounds of the @code{let}
3630 expression.  In computer science jargon, we would say ``the binding of
3631 a symbol is visible only in functions called in the @code{let} form;
3632 in Emacs Lisp, scoping is dynamic, not lexical.''
3634 @code{let} can create more than one variable at once.  Also,
3635 @code{let} gives each variable it creates an initial value, either a
3636 value specified by you, or @code{nil}.  (In the jargon, this is called
3637 `binding the variable to the value'.)  After @code{let} has created
3638 and bound the variables, it executes the code in the body of the
3639 @code{let}, and returns the value of the last expression in the body,
3640 as the value of the whole @code{let} expression.  (`Execute' is a jargon
3641 term that means to evaluate a list; it comes from the use of the word
3642 meaning `to give practical effect to' (@cite{Oxford English
3643 Dictionary}).  Since you evaluate an expression to perform an action,
3644 `execute' has evolved as a synonym to `evaluate'.)
3646 @node Parts of let Expression, Sample let Expression, Prevent confusion, let
3647 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3648 @subsection The Parts of a @code{let} Expression
3649 @cindex @code{let} expression, parts of
3650 @cindex Parts of @code{let} expression
3652 @cindex @samp{varlist} defined
3653 A @code{let} expression is a list of three parts.  The first part is
3654 the symbol @code{let}.  The second part is a list, called a
3655 @dfn{varlist}, each element of which is either a symbol by itself or a
3656 two-element list, the first element of which is a symbol.  The third
3657 part of the @code{let} expression is the body of the @code{let}.  The
3658 body usually consists of one or more lists.
3660 @need 800
3661 A template for a @code{let} expression looks like this:
3663 @smallexample
3664 (let @var{varlist} @var{body}@dots{})
3665 @end smallexample
3667 @noindent
3668 The symbols in the varlist are the variables that are given initial
3669 values by the @code{let} special form.  Symbols by themselves are given
3670 the initial value of @code{nil}; and each symbol that is the first
3671 element of a two-element list is bound to the value that is returned
3672 when the Lisp interpreter evaluates the second element.
3674 Thus, a varlist might look like this: @code{(thread (needles 3))}.  In
3675 this case, in a @code{let} expression, Emacs binds the symbol
3676 @code{thread} to an initial value of @code{nil}, and binds the symbol
3677 @code{needles} to an initial value of 3.
3679 When you write a @code{let} expression, what you do is put the
3680 appropriate expressions in the slots of the @code{let} expression
3681 template.
3683 If the varlist is composed of two-element lists, as is often the case,
3684 the template for the @code{let} expression looks like this:
3686 @smallexample
3687 @group
3688 (let ((@var{variable} @var{value})
3689       (@var{variable} @var{value})
3690       @dots{})
3691   @var{body}@dots{})
3692 @end group
3693 @end smallexample
3695 @node Sample let Expression, Uninitialized let Variables, Parts of let Expression, let
3696 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3697 @subsection Sample @code{let} Expression
3698 @cindex Sample @code{let} expression
3699 @cindex @code{let} expression sample
3701 The following expression creates and gives initial values
3702 to the two variables @code{zebra} and @code{tiger}.  The body of the
3703 @code{let} expression is a list which calls the @code{message} function.
3705 @smallexample
3706 @group
3707 (let ((zebra 'stripes)
3708       (tiger 'fierce))
3709   (message "One kind of animal has %s and another is %s."
3710            zebra tiger))
3711 @end group
3712 @end smallexample
3714 Here, the varlist is @code{((zebra 'stripes) (tiger 'fierce))}.
3716 The two variables are @code{zebra} and @code{tiger}.  Each variable is
3717 the first element of a two-element list and each value is the second
3718 element of its two-element list.  In the varlist, Emacs binds the
3719 variable @code{zebra} to the value @code{stripes}, and binds the
3720 variable @code{tiger} to the value @code{fierce}.  In this example,
3721 both values are symbols preceded by a quote.  The values could just as
3722 well have been another list or a string.  The body of the @code{let}
3723 follows after the list holding the variables.  In this example, the body
3724 is a list that uses the @code{message} function to print a string in
3725 the echo area.
3727 @need 1500
3728 You may evaluate the example in the usual fashion, by placing the
3729 cursor after the last parenthesis and typing @kbd{C-x C-e}.  When you do
3730 this, the following will appear in the echo area:
3732 @smallexample
3733 "One kind of animal has stripes and another is fierce."
3734 @end smallexample
3736 As we have seen before, the @code{message} function prints its first
3737 argument, except for @samp{%s}.  In this example, the value of the variable
3738 @code{zebra} is printed at the location of the first @samp{%s} and the
3739 value of the variable @code{tiger} is printed at the location of the
3740 second @samp{%s}.
3742 @node Uninitialized let Variables,  , Sample let Expression, let
3743 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3744 @subsection Uninitialized Variables in a @code{let} Statement
3745 @cindex Uninitialized @code{let} variables
3746 @cindex @code{let} variables uninitialized
3748 If you do not bind the variables in a @code{let} statement to specific
3749 initial values, they will automatically be bound to an initial value of
3750 @code{nil}, as in the following expression:
3752 @smallexample
3753 @group
3754 (let ((birch 3)
3755       pine
3756       fir
3757       (oak 'some))
3758   (message
3759    "Here are %d variables with %s, %s, and %s value."
3760    birch pine fir oak))
3761 @end group
3762 @end smallexample
3764 @noindent
3765 Here, the varlist is @code{((birch 3) pine fir (oak 'some))}.
3767 @need 1250
3768 If you evaluate this expression in the usual way, the following will
3769 appear in your echo area:
3771 @smallexample
3772 "Here are 3 variables with nil, nil, and some value."
3773 @end smallexample
3775 @noindent
3776 In this example, Emacs binds the symbol @code{birch} to the number 3,
3777 binds the symbols @code{pine} and @code{fir} to @code{nil}, and binds
3778 the symbol @code{oak} to the value @code{some}.
3780 Note that in the first part of the @code{let}, the variables @code{pine}
3781 and @code{fir} stand alone as atoms that are not surrounded by
3782 parentheses; this is because they are being bound to @code{nil}, the
3783 empty list.  But @code{oak} is bound to @code{some} and so is a part of
3784 the list @code{(oak 'some)}.  Similarly, @code{birch} is bound to the
3785 number 3 and so is in a list with that number.  (Since a number
3786 evaluates to itself, the number does not need to be quoted.  Also, the
3787 number is printed in the message using a @samp{%d} rather than a
3788 @samp{%s}.)  The four variables as a group are put into a list to
3789 delimit them from the body of the @code{let}.
3791 @node if, else, let, Writing Defuns
3792 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3793 @section The @code{if} Special Form
3794 @findex if
3795 @cindex Conditional with @code{if}
3797 A third special form, in addition to @code{defun} and @code{let}, is the
3798 conditional @code{if}.  This form is used to instruct the computer to
3799 make decisions.  You can write function definitions without using
3800 @code{if}, but it is used often enough, and is important enough, to be
3801 included here.  It is used, for example, in the code for the
3802 function @code{beginning-of-buffer}.
3804 The basic idea behind an @code{if}, is that ``@emph{if} a test is true,
3805 @emph{then} an expression is evaluated.''  If the test is not true, the
3806 expression is not evaluated.  For example, you might make a decision
3807 such as, ``if it is warm and sunny, then go to the beach!''
3809 @menu
3810 * if in more detail::
3811 * type-of-animal in detail::    An example of an @code{if} expression.
3812 @end menu
3814 @node if in more detail, type-of-animal in detail, if, if
3815 @ifnottex
3816 @unnumberedsubsec @code{if} in more detail
3817 @end ifnottex
3819 @cindex @samp{if-part} defined
3820 @cindex @samp{then-part} defined
3821 An @code{if} expression written in Lisp does not use the word `then';
3822 the test and the action are the second and third elements of the list
3823 whose first element is @code{if}.  Nonetheless, the test part of an
3824 @code{if} expression is often called the @dfn{if-part} and the second
3825 argument is often called the @dfn{then-part}.
3827 Also, when an @code{if} expression is written, the true-or-false-test
3828 is usually written on the same line as the symbol @code{if}, but the
3829 action to carry out if the test is true, the ``then-part'', is written
3830 on the second and subsequent lines.  This makes the @code{if}
3831 expression easier to read.
3833 @smallexample
3834 @group
3835 (if @var{true-or-false-test}
3836     @var{action-to-carry-out-if-test-is-true})
3837 @end group
3838 @end smallexample
3840 @noindent
3841 The true-or-false-test will be an expression that
3842 is evaluated by the Lisp interpreter.
3844 Here is an example that you can evaluate in the usual manner.  The test
3845 is whether the number 5 is greater than the number 4.  Since it is, the
3846 message @samp{5 is greater than 4!} will be printed.
3848 @smallexample
3849 @group
3850 (if (> 5 4)                             ; @r{if-part}
3851     (message "5 is greater than 4!"))   ; @r{then-part}
3852 @end group
3853 @end smallexample
3855 @noindent
3856 (The function @code{>} tests whether its first argument is greater than
3857 its second argument and returns true if it is.)
3858 @findex > (greater than)
3860 Of course, in actual use, the test in an @code{if} expression will not
3861 be fixed for all time as it is by the expression @code{(> 5 4)}.
3862 Instead, at least one of the variables used in the test will be bound to
3863 a value that is not known ahead of time.  (If the value were known ahead
3864 of time, we would not need to run the test!)
3866 For example, the value may be bound to an argument of a function
3867 definition.  In the following function definition, the character of the
3868 animal is a value that is passed to the function.  If the value bound to
3869 @code{characteristic} is @code{fierce}, then the message, @samp{It's a
3870 tiger!} will be printed; otherwise, @code{nil} will be returned.
3872 @smallexample
3873 @group
3874 (defun type-of-animal (characteristic)
3875   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
3876 If the CHARACTERISTIC is the symbol `fierce',
3877 then warn of a tiger."
3878   (if (equal characteristic 'fierce)
3879       (message "It's a tiger!")))
3880 @end group
3881 @end smallexample
3883 @need 1500
3884 @noindent
3885 If you are reading this inside of GNU Emacs, you can evaluate the
3886 function definition in the usual way to install it in Emacs, and then you
3887 can evaluate the following two expressions to see the results:
3889 @smallexample
3890 @group
3891 (type-of-animal 'fierce)
3893 (type-of-animal 'zebra)
3895 @end group
3896 @end smallexample
3898 @c Following sentences rewritten to prevent overfull hbox.
3899 @noindent
3900 When you evaluate @code{(type-of-animal 'fierce)}, you will see the
3901 following message printed in the echo area: @code{"It's a tiger!"}; and
3902 when you evaluate @code{(type-of-animal 'zebra)} you will see @code{nil}
3903 printed in the echo area.
3905 @node type-of-animal in detail,  , if in more detail, if
3906 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3907 @subsection The @code{type-of-animal} Function in Detail
3909 Let's look at the @code{type-of-animal} function in detail.
3911 The function definition for @code{type-of-animal} was written by filling
3912 the slots of two templates, one for a function definition as a whole, and
3913 a second for an @code{if} expression.
3915 @need 1250
3916 The template for every function that is not interactive is:
3918 @smallexample
3919 @group
3920 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
3921   "@var{documentation}@dots{}"
3922   @var{body}@dots{})
3923 @end group
3924 @end smallexample
3926 @need 800
3927 The parts of the function that match this template look like this:
3929 @smallexample
3930 @group
3931 (defun type-of-animal (characteristic)
3932   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
3933 If the CHARACTERISTIC is the symbol `fierce',
3934 then warn of a tiger."
3935   @var{body: the} @code{if} @var{expression})
3936 @end group
3937 @end smallexample
3939 The name of function is @code{type-of-animal}; it is passed the value
3940 of one argument.  The argument list is followed by a multi-line
3941 documentation string.  The documentation string is included in the
3942 example because it is a good habit to write documentation string for
3943 every function definition.  The body of the function definition
3944 consists of the @code{if} expression.
3946 @need 800
3947 The template for an @code{if} expression looks like this:
3949 @smallexample
3950 @group
3951 (if @var{true-or-false-test}
3952     @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-true})
3953 @end group
3954 @end smallexample
3956 @need 1250
3957 In the @code{type-of-animal} function, the code for the @code{if}
3958 looks like this:
3960 @smallexample
3961 @group
3962 (if (equal characteristic 'fierce)
3963     (message "It's a tiger!")))
3964 @end group
3965 @end smallexample
3967 @need 800
3968 Here, the true-or-false-test is the expression:
3970 @smallexample
3971 (equal characteristic 'fierce)
3972 @end smallexample
3974 @noindent
3975 In Lisp, @code{equal} is a function that determines whether its first
3976 argument is equal to its second argument.  The second argument is the
3977 quoted symbol @code{'fierce} and the first argument is the value of the
3978 symbol @code{characteristic}---in other words, the argument passed to
3979 this function.
3981 In the first exercise of @code{type-of-animal}, the argument
3982 @code{fierce} is passed to @code{type-of-animal}.  Since @code{fierce}
3983 is equal to @code{fierce}, the expression, @code{(equal characteristic
3984 'fierce)}, returns a value of true.  When this happens, the @code{if}
3985 evaluates the second argument or then-part of the @code{if}:
3986 @code{(message "It's tiger!")}.
3988 On the other hand, in the second exercise of @code{type-of-animal}, the
3989 argument @code{zebra} is passed to @code{type-of-animal}.  @code{zebra}
3990 is not equal to @code{fierce}, so the then-part is not evaluated and
3991 @code{nil} is returned by the @code{if} expression.
3993 @node else, Truth & Falsehood, if, Writing Defuns
3994 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3995 @section If--then--else Expressions
3996 @cindex Else
3998 An @code{if} expression may have an optional third argument, called
3999 the @dfn{else-part}, for the case when the true-or-false-test returns
4000 false.  When this happens, the second argument or then-part of the
4001 overall @code{if} expression is @emph{not} evaluated, but the third or
4002 else-part @emph{is} evaluated.  You might think of this as the cloudy
4003 day alternative for the decision `if it is warm and sunny, then go to
4004 the beach, else read a book!''.
4006 The word ``else'' is not written in the Lisp code; the else-part of an
4007 @code{if} expression comes after the then-part.  In the written Lisp, the
4008 else-part is usually written to start on a line of its own and is
4009 indented less than the then-part:
4011 @smallexample
4012 @group
4013 (if @var{true-or-false-test}
4014     @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-true}
4015   @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-false})
4016 @end group
4017 @end smallexample
4019 For example, the following @code{if} expression prints the message @samp{4
4020 is not greater than 5!} when you evaluate it in the usual way:
4022 @smallexample
4023 @group
4024 (if (> 4 5)                             ; @r{if-part}
4025     (message "5 is greater than 4!")    ; @r{then-part}
4026   (message "4 is not greater than 5!")) ; @r{else-part}
4027 @end group
4028 @end smallexample
4030 @noindent
4031 Note that the different levels of indentation make it easy to
4032 distinguish the then-part from the else-part.  (GNU Emacs has several
4033 commands that automatically indent @code{if} expressions correctly.
4034 @xref{Typing Lists, , GNU Emacs Helps You Type Lists}.)
4036 We can extend the @code{type-of-animal} function to include an
4037 else-part by simply incorporating an additional part to the @code{if}
4038 expression.
4040 @need 1500
4041 You can see the consequences of doing this if you evaluate the following
4042 version of the @code{type-of-animal} function definition to install it
4043 and then evaluate the two subsequent expressions to pass different
4044 arguments to the function.
4046 @smallexample
4047 @group
4048 (defun type-of-animal (characteristic)  ; @r{Second version.}
4049   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
4050 If the CHARACTERISTIC is the symbol `fierce',
4051 then warn of a tiger;
4052 else say it's not fierce."
4053   (if (equal characteristic 'fierce)
4054       (message "It's a tiger!")
4055     (message "It's not fierce!")))
4056 @end group
4057 @end smallexample
4058 @sp 1
4060 @smallexample
4061 @group
4062 (type-of-animal 'fierce)
4064 (type-of-animal 'zebra)
4066 @end group
4067 @end smallexample
4069 @c Following sentence rewritten to prevent overfull hbox.
4070 @noindent
4071 When you evaluate @code{(type-of-animal 'fierce)}, you will see the
4072 following message printed in the echo area: @code{"It's a tiger!"}; but
4073 when you evaluate @code{(type-of-animal 'zebra)}, you will see
4074 @code{"It's not fierce!"}.
4076 (Of course, if the @var{characteristic} were @code{ferocious}, the
4077 message @code{"It's not fierce!"} would be printed; and it would be
4078 misleading!  When you write code, you need to take into account the
4079 possibility that some such argument will be tested by the @code{if} and
4080 write your program accordingly.)
4082 @node Truth & Falsehood, save-excursion, else, Writing Defuns
4083 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4084 @section Truth and Falsehood in Emacs Lisp
4085 @cindex Truth and falsehood in Emacs Lisp
4086 @cindex Falsehood and truth in Emacs Lisp
4087 @findex nil
4089 There is an important aspect to the truth test in an @code{if}
4090 expression.  So far, we have spoken of `true' and `false' as values of
4091 predicates as if they were new kinds of Emacs Lisp objects.  In fact,
4092 `false' is just our old friend @code{nil}.  Anything else---anything
4093 at all---is `true'.
4095 The expression that tests for truth is interpreted as @dfn{true}
4096 if the result of evaluating it is a value that is not @code{nil}.  In
4097 other words, the result of the test is considered true if the value
4098 returned is a number such as 47, a string such as @code{"hello"}, or a
4099 symbol (other than @code{nil}) such as @code{flowers}, or a list, or
4100 even a buffer!
4102 @menu
4103 * nil explained::               @code{nil} has two meanings.
4104 @end menu
4106 @node nil explained,  , Truth & Falsehood, Truth & Falsehood
4107 @ifnottex
4108 @unnumberedsubsec An explanation of @code{nil}
4109 @end ifnottex
4111 Before illustrating a test for truth, we need an explanation of @code{nil}.
4113 In Emacs Lisp, the symbol @code{nil} has two meanings.  First, it means the
4114 empty list.  Second, it means false and is the value returned when a
4115 true-or-false-test tests false.  @code{nil} can be written as an empty
4116 list, @code{()}, or as @code{nil}.  As far as the Lisp interpreter is
4117 concerned, @code{()} and @code{nil} are the same.  Humans, however, tend
4118 to use @code{nil} for false and @code{()} for the empty list.
4120 In Emacs Lisp, any value that is not @code{nil}---is not the empty
4121 list---is considered true.  This means that if an evaluation returns
4122 something that is not an empty list, an @code{if} expression will test
4123 true.  For example, if a number is put in the slot for the test, it
4124 will be evaluated and will return itself, since that is what numbers
4125 do when evaluated.  In this conditional, the @code{if} expression will
4126 test true.  The expression tests false only when @code{nil}, an empty
4127 list, is returned by evaluating the expression.
4129 You can see this by evaluating the two expressions in the following examples.
4131 In the first example, the number 4 is evaluated as the test in the
4132 @code{if} expression and returns itself; consequently, the then-part
4133 of the expression is evaluated and returned: @samp{true} appears in
4134 the echo area.  In the second example, the @code{nil} indicates false;
4135 consequently, the else-part of the expression is evaluated and
4136 returned: @samp{false} appears in the echo area.
4138 @smallexample
4139 @group
4140 (if 4
4141     'true
4142   'false)
4143 @end group
4145 @group
4146 (if nil
4147     'true
4148   'false)
4149 @end group
4150 @end smallexample
4152 @need 1250
4153 Incidentally, if some other useful value is not available for a test that
4154 returns true, then the Lisp interpreter will return the symbol @code{t}
4155 for true.  For example, the expression @code{(> 5 4)} returns @code{t}
4156 when evaluated, as you can see by evaluating it in the usual way:
4158 @smallexample
4159 (> 5 4)
4160 @end smallexample
4162 @need 1250
4163 @noindent
4164 On the other hand, this function returns @code{nil} if the test is false.
4166 @smallexample
4167 (> 4 5)
4168 @end smallexample
4170 @node save-excursion, Review, Truth & Falsehood, Writing Defuns
4171 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4172 @section @code{save-excursion}
4173 @findex save-excursion
4174 @cindex Region, what it is
4175 @cindex Preserving point, mark, and buffer
4176 @cindex Point, mark, buffer preservation
4177 @findex point
4178 @findex mark
4180 The @code{save-excursion} function is the fourth and final special form
4181 that we will discuss in this chapter.
4183 In Emacs Lisp programs used for editing, the @code{save-excursion}
4184 function is very common.  It saves the location of point and mark,
4185 executes the body of the function, and then restores point and mark to
4186 their previous positions if their locations were changed.  Its primary
4187 purpose is to keep the user from being surprised and disturbed by
4188 unexpected movement of point or mark.
4190 @menu
4191 * Point and mark::              A review of various locations.
4192 * Template for save-excursion::
4193 @end menu
4195 @node Point and mark, Template for save-excursion, save-excursion, save-excursion
4196 @ifnottex
4197 @unnumberedsubsec Point and Mark
4198 @end ifnottex
4200 Before discussing @code{save-excursion}, however, it may be useful
4201 first to review what point and mark are in GNU Emacs.  @dfn{Point} is
4202 the current location of the cursor.  Wherever the cursor
4203 is, that is point.  More precisely, on terminals where the cursor
4204 appears to be on top of a character, point is immediately before the
4205 character.  In Emacs Lisp, point is an integer.  The first character in
4206 a buffer is number one, the second is number two, and so on.  The
4207 function @code{point} returns the current position of the cursor as a
4208 number.  Each buffer has its own value for point.
4210 The @dfn{mark} is another position in the buffer; its value can be set
4211 with a command such as @kbd{C-@key{SPC}} (@code{set-mark-command}).  If
4212 a mark has been set, you can use the command @kbd{C-x C-x}
4213 (@code{exchange-point-and-mark}) to cause the cursor to jump to the mark
4214 and set the mark to be the previous position of point.  In addition, if
4215 you set another mark, the position of the previous mark is saved in the
4216 mark ring.  Many mark positions can be saved this way.  You can jump the
4217 cursor to a saved mark by typing @kbd{C-u C-@key{SPC}} one or more
4218 times.
4220 The part of the buffer between point and mark is called @dfn{the
4221 region}.  Numerous commands work on the region, including
4222 @code{center-region}, @code{count-lines-region}, @code{kill-region}, and
4223 @code{print-region}.
4225 The @code{save-excursion} special form saves the locations of point and
4226 mark and restores those positions after the code within the body of the
4227 special form is evaluated by the Lisp interpreter.  Thus, if point were
4228 in the beginning of a piece of text and some code moved point to the end
4229 of the buffer, the @code{save-excursion} would put point back to where
4230 it was before, after the expressions in the body of the function were
4231 evaluated.
4233 In Emacs, a function frequently moves point as part of its internal
4234 workings even though a user would not expect this.  For example,
4235 @code{count-lines-region} moves point.  To prevent the user from being
4236 bothered by jumps that are both unexpected and (from the user's point of
4237 view) unnecessary, @code{save-excursion} is often used to keep point and
4238 mark in the location expected by the user.  The use of
4239 @code{save-excursion} is good housekeeping.
4241 To make sure the house stays clean, @code{save-excursion} restores the
4242 values of point and mark even if something goes wrong in the code inside
4243 of it (or, to be more precise and to use the proper jargon, ``in case of
4244 abnormal exit'').  This feature is very helpful.
4246 In addition to recording the values of point and mark,
4247 @code{save-excursion} keeps track of the current buffer, and restores
4248 it, too.  This means you can write code that will change the buffer and
4249 have @code{save-excursion} switch you back to the original buffer.  This
4250 is how @code{save-excursion} is used in @code{append-to-buffer}.
4251 (@xref{append-to-buffer, , The Definition of @code{append-to-buffer}}.)
4253 @node Template for save-excursion,  , Point and mark, save-excursion
4254 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4255 @subsection Template for a @code{save-excursion} Expression
4257 @need 800
4258 The template for code using @code{save-excursion} is simple:
4260 @smallexample
4261 @group
4262 (save-excursion
4263   @var{body}@dots{})
4264 @end group
4265 @end smallexample
4267 @noindent
4268 The body of the function is one or more expressions that will be
4269 evaluated in sequence by the Lisp interpreter.  If there is more than
4270 one expression in the body, the value of the last one will be returned
4271 as the value of the @code{save-excursion} function.  The other
4272 expressions in the body are evaluated only for their side effects; and
4273 @code{save-excursion} itself is used only for its side effect (which
4274 is restoring the positions of point and mark).
4276 @need 1250
4277 In more detail, the template for a @code{save-excursion} expression
4278 looks like this:
4280 @smallexample
4281 @group
4282 (save-excursion
4283   @var{first-expression-in-body}
4284   @var{second-expression-in-body}
4285   @var{third-expression-in-body}
4286    @dots{}
4287   @var{last-expression-in-body})
4288 @end group
4289 @end smallexample
4291 @noindent
4292 An expression, of course, may be a symbol on its own or a list.
4294 In Emacs Lisp code, a @code{save-excursion} expression often occurs
4295 within the body of a @code{let} expression.  It looks like this:
4297 @smallexample
4298 @group
4299 (let @var{varlist}
4300   (save-excursion
4301     @var{body}@dots{}))
4302 @end group
4303 @end smallexample
4305 @node Review, defun Exercises, save-excursion, Writing Defuns
4306 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4307 @section Review
4309 In the last few chapters we have introduced a fair number of functions
4310 and special forms.  Here they are described in brief, along with a few
4311 similar functions that have not been mentioned yet.
4313 @table @code
4314 @item eval-last-sexp
4315 Evaluate the last symbolic expression before the current location of
4316 point.  The value is printed in the echo area unless the function is
4317 invoked with an argument; in that case, the output is printed in the
4318 current buffer.  This command is normally bound to @kbd{C-x C-e}.
4320 @item defun
4321 Define function.  This special form has up to five parts: the name,
4322 a template for the arguments that will be passed to the function,
4323 documentation, an optional interactive declaration, and the body of the
4324 definition.
4326 @need 1250
4327 For example:
4329 @smallexample
4330 @group
4331 (defun back-to-indentation ()
4332   "Move point to first visible character on line."
4333   (interactive)
4334   (beginning-of-line 1)
4335   (skip-chars-forward " \t"))
4336 @end group
4337 @end smallexample
4339 @item interactive
4340 Declare to the interpreter that the function can be used
4341 interactively.  This special form may be followed by a string with one
4342 or more parts that pass the information to the arguments of the
4343 function, in sequence.  These parts may also tell the interpreter to
4344 prompt for information.  Parts of the string are separated by
4345 newlines, @samp{\n}.
4347 @need 1000
4348 Common code characters are:
4350 @table @code
4351 @item b
4352 The name of an existing buffer.
4354 @item f
4355 The name of an existing file.
4357 @item p
4358 The numeric prefix argument.  (Note that this `p' is lower case.)
4360 @item r
4361 Point and the mark, as two numeric arguments, smallest first.  This
4362 is the only code letter that specifies two successive arguments
4363 rather than one.
4364 @end table
4366 @xref{Interactive Codes, , Code Characters for @samp{interactive},
4367 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a complete list of
4368 code characters.
4370 @item let
4371 Declare that a list of variables is for use within the body of the
4372 @code{let} and give them an initial value, either @code{nil} or a
4373 specified value; then evaluate the rest of the expressions in the body
4374 of the @code{let} and return the value of the last one.  Inside the
4375 body of the @code{let}, the Lisp interpreter does not see the values of
4376 the variables of the same names that are bound outside of the
4377 @code{let}.
4379 @need 1250
4380 For example,
4382 @smallexample
4383 @group
4384 (let ((foo (buffer-name))
4385       (bar (buffer-size)))
4386   (message
4387    "This buffer is %s and has %d characters."
4388    foo bar))
4389 @end group
4390 @end smallexample
4392 @item save-excursion
4393 Record the values of point and mark and the current buffer before
4394 evaluating the body of this special form.  Restore the values of point
4395 and mark and buffer afterward.
4397 @need 1250
4398 For example,
4400 @smallexample
4401 @group
4402 (message "We are %d characters into this buffer."
4403          (- (point)
4404             (save-excursion
4405               (goto-char (point-min)) (point))))
4406 @end group
4407 @end smallexample
4409 @item if
4410 Evaluate the first argument to the function; if it is true, evaluate
4411 the second argument; else evaluate the third argument, if there is one.
4413 The @code{if} special form is called a @dfn{conditional}.  There are
4414 other conditionals in Emacs Lisp, but @code{if} is perhaps the most
4415 commonly used.
4417 @need 1250
4418 For example,
4420 @smallexample
4421 @group
4422 (if (string-equal
4423      (number-to-string 21)
4424      (substring (emacs-version) 10 12))
4425     (message "This is version 21 Emacs")
4426   (message "This is not version 21 Emacs"))
4427 @end group
4428 @end smallexample
4430 @item equal
4431 @itemx eq
4432 Test whether two objects are the same.  @code{equal} uses one meaning
4433 of the word `same' and @code{eq} uses another:  @code{equal} returns
4434 true if the two objects have a similar structure and contents, such as
4435 two copies of the same book.  On the other hand, @code{eq}, returns
4436 true if both arguments are actually the same object.
4437 @findex equal
4438 @findex eq
4440 @need 1250
4441 @item <
4442 @itemx >
4443 @itemx <=
4444 @itemx >=
4445 The @code{<} function tests whether its first argument is smaller than
4446 its second argument.  A corresponding function, @code{>}, tests whether
4447 the first argument is greater than the second.  Likewise, @code{<=}
4448 tests whether the first argument is less than or equal to the second and
4449 @code{>=} tests whether the first argument is greater than or equal to
4450 the second.  In all cases, both arguments must be numbers or markers
4451 (markers indicate positions in buffers).
4453 @item string<
4454 @itemx string-lessp
4455 @itemx string=
4456 @itemx string-equal
4457 The @code{string-lessp} function tests whether its first argument is
4458 smaller than the second argument.  A shorter, alternative name for the
4459 same function (a @code{defalias}) is @code{string<}.
4461 The arguments to @code{string-lessp} must be strings or symbols; the
4462 ordering is lexicographic, so case is significant.  The print names of
4463 symbols are used instead of the symbols themselves.
4465 @cindex @samp{empty string} defined
4466 An empty string, @samp{""}, a string with no characters in it, is
4467 smaller than any string of characters.
4469 @code{string-equal} provides the corresponding test for equality.  Its
4470 shorter, alternative name is @code{string=}.  There are no string test
4471 functions that correspond to @var{>}, @code{>=}, or @code{<=}.
4473 @item message
4474 Print a message in the echo area. The first argument is a string that
4475 can contain @samp{%s}, @samp{%d}, or @samp{%c} to print the value of
4476 arguments that follow the string.  The argument used by @samp{%s} must
4477 be a string or a symbol; the argument used by @samp{%d} must be a
4478 number.  The argument used by @samp{%c} must be an @sc{ascii} code
4479 number; it will be printed as the character with that @sc{ascii} code.
4481 @item setq
4482 @itemx set
4483 The @code{setq} function sets the value of its first argument to the
4484 value of the second argument.  The first argument is automatically
4485 quoted by @code{setq}.  It does the same for succeeding pairs of
4486 arguments.  Another function, @code{set}, takes only two arguments and
4487 evaluates both of them before setting the value returned by its first
4488 argument to the value returned by its second argument.
4490 @item buffer-name
4491 Without an argument, return the name of the buffer, as a string.
4493 @itemx buffer-file-name
4494 Without an argument, return the name of the file the buffer is
4495 visiting.
4497 @item current-buffer
4498 Return the buffer in which Emacs is active; it may not be
4499 the buffer that is visible on the screen.
4501 @item other-buffer
4502 Return the most recently selected buffer (other than the buffer passed
4503 to @code{other-buffer} as an argument and other than the current
4504 buffer).
4506 @item switch-to-buffer
4507 Select a buffer for Emacs to be active in and display it in the current
4508 window so users can look at it.  Usually bound to @kbd{C-x b}.
4510 @item set-buffer
4511 Switch Emacs' attention to a buffer on which programs will run.  Don't
4512 alter what the window is showing.
4514 @item buffer-size
4515 Return the number of characters in the current buffer.
4517 @item point
4518 Return the value of the current position of the cursor, as an
4519 integer counting the number of characters from the beginning of the
4520 buffer.
4522 @item point-min
4523 Return the minimum permissible value of point in
4524 the current buffer.  This is 1, unless narrowing is in effect.
4526 @item point-max
4527 Return the value of the maximum permissible value of point in the
4528 current buffer.  This is the end of the buffer, unless narrowing is in
4529 effect.
4530 @end table
4532 @need 1500
4533 @node defun Exercises,  , Review, Writing Defuns
4534 @section Exercises
4536 @itemize @bullet
4537 @item
4538 Write a non-interactive function that doubles the value of its
4539 argument, a number.  Make that function interactive.
4541 @item
4542 Write a function that tests whether the current value of
4543 @code{fill-column} is greater than the argument passed to the function,
4544 and if so, prints an appropriate message.
4545 @end itemize
4547 @node Buffer Walk Through, More Complex, Writing Defuns, Top
4548 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4549 @chapter A Few Buffer--Related Functions
4551 In this chapter we study in detail several of the functions used in GNU
4552 Emacs.  This is called a ``walk-through''.  These functions are used as
4553 examples of Lisp code, but are not imaginary examples; with the
4554 exception of the first, simplified function definition, these functions
4555 show the actual code used in GNU Emacs.  You can learn a great deal from
4556 these definitions.  The functions described here are all related to
4557 buffers.  Later, we will study other functions.
4559 @menu
4560 * Finding More::                How to find more information.
4561 * simplified-beginning-of-buffer::  Shows @code{goto-char},
4562                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
4563 * mark-whole-buffer::           Almost the same as @code{beginning-of-buffer}.
4564 * append-to-buffer::            Uses @code{save-excursion} and
4565                                 @code{insert-buffer-substring}.
4566 * Buffer Related Review::       Review.
4567 * Buffer Exercises::
4568 @end menu
4570 @node Finding More, simplified-beginning-of-buffer, Buffer Walk Through, Buffer Walk Through
4571 @section Finding More Information
4573 @findex describe-function, @r{introduced}
4574 @cindex Find function documentation
4575 In this walk-through, I will describe each new function as we come to
4576 it, sometimes in detail and sometimes briefly.  If you are interested,
4577 you can get the full documentation of any Emacs Lisp function at any
4578 time by typing @kbd{C-h f} and then the name of the function (and then
4579 @key{RET}).  Similarly, you can get the full documentation for a
4580 variable by typing @kbd{C-h v} and then the name of the variable (and
4581 then @key{RET}).
4583 @cindex Find source of function
4584 In versions 20 and higher, when a function is written in Emacs Lisp,
4585 @code{describe-function} will also tell you the location of the
4586 function definition.  If you move point over the file name and press
4587 the @key{RET} key, which in this case means @code{help-follow} rather
4588 than `return' or `enter', Emacs will take you directly to the function
4589 definition.
4591 More generally, if you want to see a function in its original source
4592 file, you can use the @code{find-tags} function to jump to it.
4593 @code{find-tags} works with a wide variety of languages, not just
4594 Lisp, and C, and it works with non-programming text as well.  For
4595 example, @code{find-tags} will jump to the various nodes in the
4596 Texinfo source file of this document.
4598 The @code{find-tags} function depends on `tags tables' that record
4599 the locations of the functions, variables, and other items to which
4600 @code{find-tags} jumps.
4602 To use the @code{find-tags} command, type @kbd{M-.}  (i.e., press the
4603 period key while holding down the @key{META} key, or else type the
4604 @key{ESC} key and then type the period key), and then, at the prompt,
4605 type in the name of the function whose source code you want to see,
4606 such as @code{mark-whole-buffer}, and then type @key{RET}.  Emacs will
4607 switch buffers and display the source code for the function on your
4608 screen.  To switch back to your current buffer, type @kbd{C-x b
4609 @key{RET}}.  (On some keyboards, the @key{META} key is labelled
4610 @key{ALT}.)
4612 @c !!! 21.0.100 tags table location in this paragraph
4613 @cindex TAGS table, specifying
4614 @findex find-tags
4615 Depending on how the initial default values of your copy of Emacs are
4616 set, you may also need to specify the location of your `tags table',
4617 which is a file called @file{TAGS}.  For example, if you are
4618 interested in Emacs sources, the tags table you will most likely want,
4619 if it has already been created for you, will be in a subdirectory of
4620 the @file{/usr/local/share/emacs/} directory; thus you would use the
4621 @code{M-x visit-tags-table} command and specify a pathname such as
4622 @file{/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/TAGS} or
4623 @file{/usr/local/src/emacs/src/TAGS}.  If the tags table has
4624 not already been created, you will have to create it yourself.
4626 @need 1250
4627 To create a @file{TAGS} file in a specific directory, switch to that
4628 directory in Emacs using @kbd{M-x cd} command, or list the directory
4629 with @kbd{C-x d} (@code{dired}).  Then run the compile command, with
4630 @w{@code{etags *.el}} as the command to execute
4632 @smallexample
4633 M-x compile RET etags *.el RET
4634 @end smallexample
4636 For more information, see @ref{etags, , Create Your Own @file{TAGS} File}.
4638 After you become more familiar with Emacs Lisp, you will find that you will
4639 frequently use @code{find-tags} to navigate your way around source code;
4640 and you will create your own @file{TAGS} tables.
4642 @cindex Library, as term for `file'
4643 Incidentally, the files that contain Lisp code are conventionally
4644 called @dfn{libraries}.  The metaphor is derived from that of a
4645 specialized library, such as a law library or an engineering library,
4646 rather than a general library.  Each library, or file, contains
4647 functions that relate to a particular topic or activity, such as
4648 @file{abbrev.el} for handling abbreviations and other typing
4649 shortcuts, and @file{help.el} for on-line help.  (Sometimes several
4650 libraries provide code for a single activity, as the various
4651 @file{rmail@dots{}} files provide code for reading electronic mail.)
4652 In @cite{The GNU Emacs Manual}, you will see sentences such as ``The
4653 @kbd{C-h p} command lets you search the standard Emacs Lisp libraries
4654 by topic keywords.''
4656 @node simplified-beginning-of-buffer, mark-whole-buffer, Finding More, Buffer Walk Through
4657 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4658 @section A Simplified @code{beginning-of-buffer} Definition
4659 @findex simplified-beginning-of-buffer
4661 The @code{beginning-of-buffer} command is a good function to start with
4662 since you are likely to be familiar with it and it is easy to
4663 understand.  Used as an interactive command, @code{beginning-of-buffer}
4664 moves the cursor to the beginning of the buffer, leaving the mark at the
4665 previous position.  It is generally bound to @kbd{M-<}.
4667 In this section, we will discuss a shortened version of the function
4668 that shows how it is most frequently used.  This shortened function
4669 works as written, but it does not contain the code for a complex option.
4670 In another section, we will describe the entire function.
4671 (@xref{beginning-of-buffer, , Complete Definition of
4672 @code{beginning-of-buffer}}.)
4674 Before looking at the code, let's consider what the function
4675 definition has to contain: it must include an expression that makes
4676 the function interactive so it can be called by typing @kbd{M-x
4677 beginning-of-buffer} or by typing a keychord such as @kbd{M-<}; it
4678 must include code to leave a mark at the original position in the
4679 buffer; and it must include code to move the cursor to the beginning
4680 of the buffer.
4682 @need 1250
4683 Here is the complete text of the shortened version of the function:
4685 @smallexample
4686 @group
4687 (defun simplified-beginning-of-buffer ()
4688   "Move point to the beginning of the buffer;
4689 leave mark at previous position."
4690   (interactive)
4691   (push-mark)
4692   (goto-char (point-min)))
4693 @end group
4694 @end smallexample
4696 Like all function definitions, this definition has five parts following
4697 the special form @code{defun}:
4699 @enumerate
4700 @item
4701 The name: in this example, @code{simplified-beginning-of-buffer}.
4703 @item
4704 A list of the arguments: in this example, an empty list, @code{()},
4706 @item
4707 The documentation string.
4709 @item
4710 The interactive expression.
4712 @item
4713 The body.
4714 @end enumerate
4716 @noindent
4717 In this function definition, the argument list is empty; this means that
4718 this function does not require any arguments.  (When we look at the
4719 definition for the complete function, we will see that it may be passed
4720 an optional argument.)
4722 The interactive expression tells Emacs that the function is intended to
4723 be used interactively.  In this example, @code{interactive} does not have
4724 an argument because @code{simplified-beginning-of-buffer} does not
4725 require one.
4727 @need 800
4728 The body of the function consists of the two lines:
4730 @smallexample
4731 @group
4732 (push-mark)
4733 (goto-char (point-min))
4734 @end group
4735 @end smallexample
4737 The first of these lines is the expression, @code{(push-mark)}.  When
4738 this expression is evaluated by the Lisp interpreter, it sets a mark at
4739 the current position of the cursor, wherever that may be.  The position
4740 of this mark is saved in the mark ring.
4742 The next line is @code{(goto-char (point-min))}.  This expression
4743 jumps the cursor to the minimum point in the buffer, that is, to the
4744 beginning of the buffer (or to the beginning of the accessible portion
4745 of the buffer if it is narrowed.  @xref{Narrowing & Widening, ,
4746 Narrowing and Widening}.)
4748 The @code{push-mark} command sets a mark at the place where the cursor
4749 was located before it was moved to the beginning of the buffer by the
4750 @code{(goto-char (point-min))} expression.  Consequently, you can, if
4751 you wish, go back to where you were originally by typing @kbd{C-x C-x}.
4753 That is all there is to the function definition!
4755 @findex describe-function
4756 When you are reading code such as this and come upon an unfamiliar
4757 function, such as @code{goto-char}, you can find out what it does by
4758 using the @code{describe-function} command.  To use this command, type
4759 @kbd{C-h f} and then type in the name of the function and press
4760 @key{RET}.  The @code{describe-function} command will print the
4761 function's documentation string in a @file{*Help*} window.  For
4762 example, the documentation for @code{goto-char} is:
4764 @smallexample
4765 @group
4766 One arg, a number.  Set point to that number.
4767 Beginning of buffer is position (point-min),
4768 end is (point-max).
4769 @end group
4770 @end smallexample
4772 @noindent
4773 (The prompt for @code{describe-function} will offer you the symbol
4774 under or preceding the cursor, so you can save typing by positioning
4775 the cursor right over or after the function and then typing @kbd{C-h f
4776 @key{RET}}.)
4778 The @code{end-of-buffer} function definition is written in the same way as
4779 the @code{beginning-of-buffer} definition except that the body of the
4780 function contains the expression @code{(goto-char (point-max))} in place
4781 of @code{(goto-char (point-min))}.
4783 @node mark-whole-buffer, append-to-buffer, simplified-beginning-of-buffer, Buffer Walk Through
4784 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4785 @section The Definition of @code{mark-whole-buffer}
4786 @findex mark-whole-buffer
4788 The @code{mark-whole-buffer} function is no harder to understand than the
4789 @code{simplified-beginning-of-buffer} function.  In this case, however,
4790 we will look at the complete function, not a shortened version.
4792 The @code{mark-whole-buffer} function is not as commonly used as the
4793 @code{beginning-of-buffer} function, but is useful nonetheless: it
4794 marks a whole buffer as a region by putting point at the beginning and
4795 a mark at the end of the buffer.  It is generally bound to @kbd{C-x
4799 @menu
4800 * mark-whole-buffer overview::
4801 * Body of mark-whole-buffer::   Only three lines of code.
4802 @end menu
4805 @node mark-whole-buffer overview, Body of mark-whole-buffer, mark-whole-buffer, mark-whole-buffer
4806 @ifnottex
4807 @unnumberedsubsec An overview of @code{mark-whole-buffer}
4808 @end ifnottex
4810 @need 1250
4811 In GNU Emacs 20, the code for the complete function looks like this:
4813 @smallexample
4814 @group
4815 (defun mark-whole-buffer ()
4816   "Put point at beginning and mark at end of buffer."
4817   (interactive)
4818   (push-mark (point))
4819   (push-mark (point-max))
4820   (goto-char (point-min)))
4821 @end group
4822 @end smallexample
4824 @need 1250
4825 Like all other functions, the @code{mark-whole-buffer} function fits
4826 into the template for a function definition.  The template looks like
4827 this:
4829 @smallexample
4830 @group
4831 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
4832   "@var{documentation}@dots{}"
4833   (@var{interactive-expression}@dots{})
4834   @var{body}@dots{})
4835 @end group
4836 @end smallexample
4838 Here is how the function works: the name of the function is
4839 @code{mark-whole-buffer}; it is followed by an empty argument list,
4840 @samp{()}, which means that the function does not require arguments.
4841 The documentation comes next.
4843 The next line is an @code{(interactive)} expression that tells Emacs
4844 that the function will be used interactively.  These details are similar
4845 to the @code{simplified-beginning-of-buffer} function described in the
4846 previous section.
4848 @need 1250
4849 @node Body of mark-whole-buffer,  , mark-whole-buffer overview, mark-whole-buffer
4850 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4851 @subsection Body of @code{mark-whole-buffer}
4853 The body of the @code{mark-whole-buffer} function consists of three
4854 lines of code:
4856 @smallexample
4857 @group
4858 (push-mark (point))
4859 (push-mark (point-max))
4860 (goto-char (point-min))
4861 @end group
4862 @end smallexample
4864 The first of these lines is the expression, @code{(push-mark (point))}.
4866 This line does exactly the same job as the first line of the body of
4867 the @code{simplified-beginning-of-buffer} function, which is written
4868 @code{(push-mark)}.  In both cases, the Lisp interpreter sets a mark
4869 at the current position of the cursor.
4871 I don't know why the expression in @code{mark-whole-buffer} is written
4872 @code{(push-mark (point))} and the expression in
4873 @code{beginning-of-buffer} is written @code{(push-mark)}.  Perhaps
4874 whoever wrote the code did not know that the arguments for
4875 @code{push-mark} are optional and that if @code{push-mark} is not
4876 passed an argument, the function automatically sets mark at the
4877 location of point by default.  Or perhaps the expression was written
4878 so as to parallel the structure of the next line.  In any case, the
4879 line causes Emacs to determine the position of point and set a mark
4880 there.
4882 The next line of @code{mark-whole-buffer} is @code{(push-mark (point-max)}.
4883 This expression sets a mark at the point in the buffer
4884 that has the highest number.  This will be the end of the buffer (or,
4885 if the buffer is narrowed, the end of the accessible portion of the
4886 buffer.  @xref{Narrowing & Widening, , Narrowing and Widening}, for
4887 more about narrowing.)  After this mark has been set, the previous
4888 mark, the one set at point, is no longer set, but Emacs remembers its
4889 position, just as all other recent marks are always remembered.  This
4890 means that you can, if you wish, go back to that position by typing
4891 @kbd{C-u C-@key{SPC}} twice.
4893 (In GNU Emacs 21, the @code{(push-mark (point-max)} is slightly more
4894 complicated than shown here.  The line reads
4896 @smallexample
4897 (push-mark (point-max) nil t)
4898 @end smallexample
4900 @noindent
4901 (The expression works nearly the same as before.  It sets a mark at
4902 the highest numbered place in the buffer that it can.  However, in
4903 this version, @code{push-mark} has two additional arguments.  The
4904 second argument to @code{push-mark} is @code{nil}.  This tells the
4905 function it @emph{should} display a message that says `Mark set' when
4906 it pushes the mark.  The third argument is @code{t}.  This tells
4907 @code{push-mark} to activate the mark when Transient Mark mode is
4908 turned on.  Transient Mark mode highlights the currently active
4909 region.  It is usually turned off.)
4911 Finally, the last line of the function is @code{(goto-char
4912 (point-min)))}.  This is written exactly the same way as it is written
4913 in @code{beginning-of-buffer}.  The expression moves the cursor to
4914 the minimum point in the buffer, that is, to the beginning of the buffer
4915 (or to the beginning of the accessible portion of the buffer).  As a
4916 result of this, point is placed at the beginning of the buffer and mark
4917 is set at the end of the buffer.  The whole buffer is, therefore, the
4918 region.
4920 @node append-to-buffer, Buffer Related Review, mark-whole-buffer, Buffer Walk Through
4921 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4922 @section The Definition of @code{append-to-buffer}
4923 @findex append-to-buffer
4925 The @code{append-to-buffer} command is very nearly as simple as the
4926 @code{mark-whole-buffer} command.  What it does is copy the region (that
4927 is, the part of the buffer between point and mark) from the current
4928 buffer to a specified buffer.
4930 @menu
4931 * append-to-buffer overview::
4932 * append interactive::          A two part interactive expression.
4933 * append-to-buffer body::       Incorporates a @code{let} expression.
4934 * append save-excursion::       How the @code{save-excursion} works.
4935 @end menu
4937 @node append-to-buffer overview, append interactive, append-to-buffer, append-to-buffer
4938 @ifnottex
4939 @unnumberedsubsec An Overview of @code{append-to-buffer}
4940 @end ifnottex
4942 @findex insert-buffer-substring
4943 The @code{append-to-buffer} command uses the
4944 @code{insert-buffer-substring} function to copy the region.
4945 @code{insert-buffer-substring} is described by its name: it takes a
4946 string of characters from part of a buffer, a ``substring'', and
4947 inserts them into another buffer.  Most of @code{append-to-buffer} is
4948 concerned with setting up the conditions for
4949 @code{insert-buffer-substring} to work: the code must specify both the
4950 buffer to which the text will go and the region that will be copied.
4951 Here is the complete text of the function:
4953 @smallexample
4954 @group
4955 (defun append-to-buffer (buffer start end)
4956   "Append to specified buffer the text of the region.
4957 It is inserted into that buffer before its point.
4958 @end group
4960 @group
4961 When calling from a program, give three arguments:
4962 a buffer or the name of one, and two character numbers
4963 specifying the portion of the current buffer to be copied."
4964   (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
4965   (let ((oldbuf (current-buffer)))
4966     (save-excursion
4967       (set-buffer (get-buffer-create buffer))
4968       (insert-buffer-substring oldbuf start end))))
4969 @end group
4970 @end smallexample
4972 The function can be understood by looking at it as a series of
4973 filled-in templates.
4975 The outermost template is for the function definition.  In this
4976 function, it looks like this (with several slots filled in):
4978 @smallexample
4979 @group
4980 (defun append-to-buffer (buffer start end)
4981   "@var{documentation}@dots{}"
4982   (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
4983   @var{body}@dots{})
4984 @end group
4985 @end smallexample
4987 The first line of the function includes its name and three arguments.
4988 The arguments are the @code{buffer} to which the text will be copied, and
4989 the @code{start} and @code{end} of the region in the current buffer that
4990 will be copied.
4992 The next part of the function is the documentation, which is clear and
4993 complete.
4995 @node append interactive, append-to-buffer body, append-to-buffer overview, append-to-buffer
4996 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4997 @subsection The @code{append-to-buffer} Interactive Expression
4999 Since the @code{append-to-buffer} function will be used interactively,
5000 the function must have an @code{interactive} expression.  (For a
5001 review of @code{interactive}, see @ref{Interactive, , Making a
5002 Function Interactive}.)  The expression reads as follows:
5004 @smallexample
5005 (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
5006 @end smallexample
5008 @noindent
5009 This expression has an argument inside of quotation marks and that
5010 argument has two parts, separated by @samp{\n}.
5012 The first part is @samp{BAppend to buffer:@: }.  Here, the @samp{B}
5013 tells Emacs to ask for the name of the buffer that will be passed to the
5014 function.  Emacs will ask for the name by prompting the user in the
5015 minibuffer, using the string following the @samp{B}, which is the string
5016 @samp{Append to buffer:@: }.  Emacs then binds the variable @code{buffer}
5017 in the function's argument list to the specified buffer.
5019 The newline, @samp{\n}, separates the first part of the argument from
5020 the second part.  It is followed by an @samp{r} that tells Emacs to bind
5021 the two arguments that follow the symbol @code{buffer} in the function's
5022 argument list (that is, @code{start} and @code{end}) to the values of
5023 point and mark.
5025 @node append-to-buffer body, append save-excursion, append interactive, append-to-buffer
5026 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5027 @subsection The Body of @code{append-to-buffer}
5029 The body of the @code{append-to-buffer} function begins with @code{let}.
5031 As we have seen before (@pxref{let, , @code{let}}), the purpose of a
5032 @code{let} expression is to create and give initial values to one or
5033 more variables that will only be used within the body of the
5034 @code{let}.  This means that such a variable will not be confused with
5035 any variable of the same name outside the @code{let} expression.
5037 We can see how the @code{let} expression fits into the function as a
5038 whole by showing a template for @code{append-to-buffer} with the
5039 @code{let} expression in outline:
5041 @smallexample
5042 @group
5043 (defun append-to-buffer (buffer start end)
5044   "@var{documentation}@dots{}"
5045   (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
5046   (let ((@var{variable} @var{value}))
5047         @var{body}@dots{})
5048 @end group
5049 @end smallexample
5051 The @code{let} expression has three elements:
5053 @enumerate
5054 @item
5055 The symbol @code{let};
5057 @item
5058 A varlist containing, in this case, a single two-element list,
5059 @code{(@var{variable} @var{value})};
5061 @item
5062 The body of the @code{let} expression.
5063 @end enumerate
5065 @need 800
5066 In the @code{append-to-buffer} function, the varlist looks like this:
5068 @smallexample
5069 (oldbuf (current-buffer))
5070 @end smallexample
5072 @noindent
5073 In this part of the @code{let} expression, the one variable,
5074 @code{oldbuf}, is bound to the value returned by the
5075 @code{(current-buffer)} expression.  The variable, @code{oldbuf}, is
5076 used to keep track of the buffer in which you are working and from
5077 which you will copy.
5079 The element or elements of a varlist are surrounded by a set of
5080 parentheses so the Lisp interpreter can distinguish the varlist from
5081 the body of the @code{let}.  As a consequence, the two-element list
5082 within the varlist is surrounded by a circumscribing set of parentheses.
5083 The line looks like this:
5085 @smallexample
5086 @group
5087 (let ((oldbuf (current-buffer)))
5088   @dots{} )
5089 @end group
5090 @end smallexample
5092 @noindent
5093 The two parentheses before @code{oldbuf} might surprise you if you did
5094 not realize that the first parenthesis before @code{oldbuf} marks the
5095 boundary of the varlist and the second parenthesis marks the beginning
5096 of the two-element list, @code{(oldbuf (current-buffer))}.
5098 @node append save-excursion,  , append-to-buffer body, append-to-buffer
5099 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5100 @subsection @code{save-excursion} in @code{append-to-buffer}
5102 The body of the @code{let} expression in @code{append-to-buffer}
5103 consists of a @code{save-excursion} expression.
5105 The @code{save-excursion} function saves the locations of point and
5106 mark, and restores them to those positions after the expressions in the
5107 body of the @code{save-excursion} complete execution.  In addition,
5108 @code{save-excursion} keeps track of the original buffer, and
5109 restores it.  This is how @code{save-excursion} is used in
5110 @code{append-to-buffer}.
5112 @need 1500
5113 @cindex Indentation for formatting
5114 @cindex Formatting convention
5115 Incidentally, it is worth noting here that a Lisp function is normally
5116 formatted so that everything that is enclosed in a multi-line spread is
5117 indented more to the right than the first symbol.  In this function
5118 definition, the @code{let} is indented more than the @code{defun}, and
5119 the @code{save-excursion} is indented more than the @code{let}, like
5120 this:
5122 @smallexample
5123 @group
5124 (defun @dots{}
5125   @dots{}
5126   @dots{}
5127   (let@dots{}
5128     (save-excursion
5129       @dots{}
5130 @end group
5131 @end smallexample
5133 @need 1500
5134 @noindent
5135 This formatting convention makes it easy to see that the two lines in
5136 the body of the @code{save-excursion} are enclosed by the parentheses
5137 associated with @code{save-excursion}, just as the
5138 @code{save-excursion} itself is enclosed by the parentheses associated
5139 with the @code{let}:
5141 @smallexample
5142 @group
5143 (let ((oldbuf (current-buffer)))
5144   (save-excursion
5145     (set-buffer (get-buffer-create buffer))
5146     (insert-buffer-substring oldbuf start end))))
5147 @end group
5148 @end smallexample
5150 @need 1200
5151 The use of the @code{save-excursion} function can be viewed as a process
5152 of filling in the slots of a template:
5154 @smallexample
5155 @group
5156 (save-excursion
5157   @var{first-expression-in-body}
5158   @var{second-expression-in-body}
5159    @dots{}
5160   @var{last-expression-in-body})
5161 @end group
5162 @end smallexample
5164 @need 1200
5165 @noindent
5166 In this function, the body of the @code{save-excursion} contains only
5167 two expressions.  The body looks like this:
5169 @smallexample
5170 @group
5171 (set-buffer (get-buffer-create buffer))
5172 (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5173 @end group
5174 @end smallexample
5176 When the @code{append-to-buffer} function is evaluated, the two
5177 expressions in the body of the @code{save-excursion} are evaluated in
5178 sequence.  The value of the last expression is returned as the value of
5179 the @code{save-excursion} function; the other expression is evaluated
5180 only for its side effects.
5182 The first line in the body of the @code{save-excursion} uses the
5183 @code{set-buffer} function to change the current buffer to the one
5184 specified in the first argument to @code{append-to-buffer}.  (Changing
5185 the buffer is the side effect; as we have said before, in Lisp, a side
5186 effect is often the primary thing we want.)  The second line does the
5187 primary work of the function.
5189 The @code{set-buffer} function changes Emacs' attention to the buffer to
5190 which the text will be copied and from which @code{save-excursion} will
5191 return.
5193 @need 800
5194 The line looks like this:
5196 @smallexample
5197 (set-buffer (get-buffer-create buffer))
5198 @end smallexample
5200 The innermost expression of this list is @code{(get-buffer-create
5201 buffer)}.  This expression uses the @code{get-buffer-create} function,
5202 which either gets the named buffer, or if it does not exist, creates one
5203 with the given name.  This means you can use @code{append-to-buffer} to
5204 put text into a buffer that did not previously exist.
5206 @code{get-buffer-create} also keeps @code{set-buffer} from getting an
5207 unnecessary error: @code{set-buffer} needs a buffer to go to; if you
5208 were to specify a buffer that does not exist, Emacs would baulk.
5209 Since @code{get-buffer-create} will create a buffer if none exists,
5210 @code{set-buffer} is always provided with a buffer.
5212 @need 1250
5213 The last line of @code{append-to-buffer} does the work of appending
5214 the text:
5216 @smallexample
5217 (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5218 @end smallexample
5220 @noindent
5221 The @code{insert-buffer-substring} function copies a string @emph{from}
5222 the buffer specified as its first argument and inserts the string into
5223 the present buffer.  In this case, the argument to
5224 @code{insert-buffer-substring} is the value of the variable created and
5225 bound by the @code{let}, namely the value of @code{oldbuf}, which was
5226 the current buffer when you gave the @code{append-to-buffer} command.
5228 After @code{insert-buffer-substring} has done its work,
5229 @code{save-excursion} will restore the action to the original buffer and
5230 @code{append-to-buffer} will have done its job.
5232 @need 800
5233 Written in skeletal form, the workings of the body look like this:
5235 @smallexample
5236 @group
5237 (let (@var{bind-}@code{oldbuf}@var{-to-value-of-}@code{current-buffer})
5238   (save-excursion                       ; @r{Keep track of buffer.}
5239     @var{change-buffer}
5240     @var{insert-substring-from-}@code{oldbuf}@var{-into-buffer})
5242   @var{change-back-to-original-buffer-when-finished}
5243 @var{let-the-local-meaning-of-}@code{oldbuf}@var{-disappear-when-finished}
5245 @end group
5246 @end smallexample
5248 In summary, @code{append-to-buffer} works as follows: it saves the value
5249 of the current buffer in the variable called @code{oldbuf}.  It gets the
5250 new buffer, creating one if need be, and switches Emacs to it.  Using
5251 the value of @code{oldbuf}, it inserts the region of text from the old
5252 buffer into the new buffer; and then using @code{save-excursion}, it
5253 brings you back to your original buffer.
5255 In looking at @code{append-to-buffer}, you have explored a fairly
5256 complex function.  It shows how to use @code{let} and
5257 @code{save-excursion}, and how to change to and come back from another
5258 buffer.  Many function definitions use @code{let},
5259 @code{save-excursion}, and @code{set-buffer} this way.
5261 @node Buffer Related Review, Buffer Exercises, append-to-buffer, Buffer Walk Through
5262 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5263 @section Review
5265 Here is a brief summary of the various functions discussed in this chapter.
5267 @table @code
5268 @item describe-function
5269 @itemx describe-variable
5270 Print the documentation for a function or variable.
5271 Conventionally bound to @kbd{C-h f} and @kbd{C-h v}.
5273 @item find-tag
5274 Find the file containing the source for a function or variable and
5275 switch buffers to it, positioning point at the beginning of the item.
5276 Conventionally bound to @kbd{M-.} (that's a period following the
5277 @key{META} key).
5279 @item save-excursion
5280 Save the location of point and mark and restore their values after the
5281 arguments to @code{save-excursion} have been evaluated.  Also, remember
5282 the current buffer and return to it.
5284 @item push-mark
5285 Set mark at a location and record the value of the previous mark on the
5286 mark ring.  The mark is a location in the buffer that will keep its
5287 relative position even if text is added to or removed from the buffer.
5289 @item goto-char
5290 Set point to the location specified by the value of the argument, which
5291 can be a number, a marker,  or an expression that returns the number of
5292 a position, such as @code{(point-min)}.
5294 @item insert-buffer-substring
5295 Copy a region of text from a buffer that is passed to the function as
5296 an argument and insert the region into the current buffer.
5298 @item mark-whole-buffer
5299 Mark the whole buffer as a region.  Normally bound to @kbd{C-x h}.
5301 @item set-buffer
5302 Switch the attention of Emacs to another buffer, but do not change the
5303 window being displayed.  Used when the program rather than a human is
5304 to work on a different buffer.
5306 @item get-buffer-create
5307 @itemx get-buffer
5308 Find a named buffer or create one if a buffer of that name does not
5309 exist.  The @code{get-buffer} function returns @code{nil} if the named
5310 buffer does not exist.
5311 @end table
5313 @need 1500
5314 @node Buffer Exercises,  , Buffer Related Review, Buffer Walk Through
5315 @section Exercises
5317 @itemize @bullet
5318 @item
5319 Write your own @code{simplified-end-of-buffer} function definition;
5320 then test it to see whether it works.
5322 @item
5323 Use @code{if} and @code{get-buffer} to write a function that prints a
5324 message telling you whether a buffer exists.
5326 @item
5327 Using @code{find-tag}, find the source for the @code{copy-to-buffer}
5328 function.
5329 @end itemize
5331 @node More Complex, Narrowing & Widening, Buffer Walk Through, Top
5332 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5333 @chapter A Few More Complex Functions
5335 In this chapter, we build on what we have learned in previous chapters
5336 by looking at more complex functions.  The @code{copy-to-buffer}
5337 function illustrates use of two @code{save-excursion} expressions in
5338 one definition, while the @code{insert-buffer} function illustrates
5339 use of an asterisk in an @code{interactive} expression, use of
5340 @code{or}, and the important distinction between a name and the object
5341 to which the name refers.
5343 @menu
5344 * copy-to-buffer::              With @code{set-buffer}, @code{get-buffer-create}.
5345 * insert-buffer::               Read-only, and with @code{or}.
5346 * beginning-of-buffer::         Shows @code{goto-char},
5347                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
5348 * Second Buffer Related Review::
5349 * optional Exercise::
5350 @end menu
5352 @node copy-to-buffer, insert-buffer, More Complex, More Complex
5353 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5354 @section The Definition of @code{copy-to-buffer}
5355 @findex copy-to-buffer
5357 After understanding how @code{append-to-buffer} works, it is easy to
5358 understand @code{copy-to-buffer}.  This function copies text into a
5359 buffer, but instead of adding to the second buffer, it replaces the
5360 previous text in the second buffer.  The code for the
5361 @code{copy-to-buffer} function is almost the same as the code for
5362 @code{append-to-buffer}, except that @code{erase-buffer} and a second
5363 @code{save-excursion} are used.  (@xref{append-to-buffer, , The
5364 Definition of @code{append-to-buffer}}, for the description of
5365 @code{append-to-buffer}.)
5367 @need 800
5368 The body of @code{copy-to-buffer} looks like this
5370 @smallexample
5371 @group
5372 @dots{}
5373 (interactive "BCopy to buffer:@: \nr")
5374   (let ((oldbuf (current-buffer)))
5375     (save-excursion
5376       (set-buffer (get-buffer-create buffer))
5377       (erase-buffer)
5378       (save-excursion
5379         (insert-buffer-substring oldbuf start end)))))
5380 @end group
5381 @end smallexample
5383 This code is similar to the code in @code{append-to-buffer}: it is
5384 only after changing to the buffer to which the text will be copied
5385 that the definition for this function diverges from the definition for
5386 @code{append-to-buffer}: the @code{copy-to-buffer} function erases the
5387 buffer's former contents.  (This is what is meant by `replacement'; to
5388 replace text, Emacs erases the previous text and then inserts new
5389 text.)  After erasing the previous contents of the buffer,
5390 @code{save-excursion} is used for a second time and the new text is
5391 inserted.
5393 Why is @code{save-excursion} used twice?  Consider again what the
5394 function does.
5396 @need 1250
5397 In outline, the body of @code{copy-to-buffer} looks like this:
5399 @smallexample
5400 @group
5401 (let (@var{bind-}@code{oldbuf}@var{-to-value-of-}@code{current-buffer})
5402   (save-excursion         ; @r{First use of @code{save-excursion}.}
5403     @var{change-buffer}
5404       (erase-buffer)
5405       (save-excursion     ; @r{Second use of @code{save-excursion}.}
5406         @var{insert-substring-from-}@code{oldbuf}@var{-into-buffer})))
5407 @end group
5408 @end smallexample
5410 The first use of @code{save-excursion} returns Emacs to the buffer from
5411 which the text is being copied.  That is clear, and is just like its use
5412 in @code{append-to-buffer}.  Why the second use?  The reason is that
5413 @code{insert-buffer-substring} always leaves point at the @emph{end} of
5414 the region being inserted.  The second @code{save-excursion} causes
5415 Emacs to leave point at the beginning of the text being inserted.  In
5416 most circumstances, users prefer to find point at the beginning of
5417 inserted text.  (Of course, the @code{copy-to-buffer} function returns
5418 the user to the original buffer when done---but if the user @emph{then}
5419 switches to the copied-to buffer, point will go to the beginning of the
5420 text.  Thus, this use of a second @code{save-excursion} is a little
5421 nicety.)
5423 @node insert-buffer, beginning-of-buffer, copy-to-buffer, More Complex
5424 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5425 @section The Definition of @code{insert-buffer}
5426 @findex insert-buffer
5428 @code{insert-buffer} is yet another buffer-related function.  This
5429 command copies another buffer @emph{into} the current buffer.  It is the
5430 reverse of @code{append-to-buffer} or @code{copy-to-buffer}, since they
5431 copy a region of text @emph{from} the current buffer to another buffer.
5433 Here is a discussion based on the original code.  The code was
5434 simplified in 2003 and is harder to understand.
5436 In addition, this code illustrates the use of @code{interactive} with a
5437 buffer that might be @dfn{read-only} and the important distinction
5438 between the name of an object and the object actually referred to.
5440 @menu
5441 * insert-buffer code::
5442 * insert-buffer interactive::   When you can read, but not write.
5443 * insert-buffer body::          The body has an @code{or} and a @code{let}.
5444 * if & or::                     Using an @code{if} instead of an @code{or}.
5445 * Insert or::                   How the @code{or} expression works.
5446 * Insert let::                  Two @code{save-excursion} expressions.
5447 @end menu
5449 @node insert-buffer code, insert-buffer interactive, insert-buffer, insert-buffer
5450 @ifnottex
5451 @unnumberedsubsec The Code for @code{insert-buffer}
5452 @end ifnottex
5454 @need 800
5455 Here is the code:
5457 @smallexample
5458 @group
5459 (defun insert-buffer (buffer)
5460   "Insert after point the contents of BUFFER.
5461 Puts mark after the inserted text.
5462 BUFFER may be a buffer or a buffer name."
5463   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5464 @end group
5465 @group
5466   (or (bufferp buffer)
5467       (setq buffer (get-buffer buffer)))
5468   (let (start end newmark)
5469     (save-excursion
5470       (save-excursion
5471         (set-buffer buffer)
5472         (setq start (point-min) end (point-max)))
5473 @end group
5474 @group
5475       (insert-buffer-substring buffer start end)
5476       (setq newmark (point)))
5477     (push-mark newmark)))
5478 @end group
5479 @end smallexample
5481 @need 1200
5482 As with other function definitions, you can use a template to see an
5483 outline of the function:
5485 @smallexample
5486 @group
5487 (defun insert-buffer (buffer)
5488   "@var{documentation}@dots{}"
5489   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5490   @var{body}@dots{})
5491 @end group
5492 @end smallexample
5494 @node insert-buffer interactive, insert-buffer body, insert-buffer code, insert-buffer
5495 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5496 @subsection The Interactive Expression in @code{insert-buffer}
5497 @findex interactive, @r{example use of}
5499 In @code{insert-buffer}, the argument to the @code{interactive}
5500 declaration has two parts, an asterisk, @samp{*}, and @samp{bInsert
5501 buffer:@: }.
5503 @menu
5504 * Read-only buffer::            When a buffer cannot be modified.
5505 * b for interactive::           An existing buffer or else its name.
5506 @end menu
5508 @node Read-only buffer, b for interactive, insert-buffer interactive, insert-buffer interactive
5509 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5510 @unnumberedsubsubsec A Read-only Buffer
5511 @cindex Read-only buffer
5512 @cindex Asterisk for read-only buffer
5513 @findex * @r{for read-only buffer}
5515 The asterisk is for the situation when the current buffer is a
5516 read-only buffer---a buffer that cannot be modified.  If
5517 @code{insert-buffer} is called when the current buffer is read-only, a
5518 message to this effect is printed in the echo area and the terminal
5519 may beep or blink at you; you will not be permitted to insert anything
5520 into current buffer.  The asterisk does not need to be followed by a
5521 newline to separate it from the next argument.
5523 @node b for interactive,  , Read-only buffer, insert-buffer interactive
5524 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5525 @unnumberedsubsubsec @samp{b} in an Interactive Expression
5527 The next argument in the interactive expression starts with a lower
5528 case @samp{b}.  (This is different from the code for
5529 @code{append-to-buffer}, which uses an upper-case @samp{B}.
5530 @xref{append-to-buffer, , The Definition of @code{append-to-buffer}}.)
5531 The lower-case @samp{b} tells the Lisp interpreter that the argument
5532 for @code{insert-buffer} should be an existing buffer or else its
5533 name.  (The upper-case @samp{B} option provides for the possibility
5534 that the buffer does not exist.)  Emacs will prompt you for the name
5535 of the buffer, offering you a default buffer, with name completion
5536 enabled.  If the buffer does not exist, you receive a message that
5537 says ``No match''; your terminal may beep at you as well.
5539 @node insert-buffer body, if & or, insert-buffer interactive, insert-buffer
5540 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5541 @subsection The Body of the @code{insert-buffer} Function
5543 The body of the @code{insert-buffer} function has two major parts: an
5544 @code{or} expression and a @code{let} expression.  The purpose of the
5545 @code{or} expression is to ensure that the argument @code{buffer} is
5546 bound to a buffer and not just the name of a buffer.  The body of the
5547 @code{let} expression contains the code which copies the other buffer
5548 into the current buffer.
5550 @need 1250
5551 In outline, the two expressions fit into the @code{insert-buffer}
5552 function like this:
5554 @smallexample
5555 @group
5556 (defun insert-buffer (buffer)
5557   "@var{documentation}@dots{}"
5558   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5559   (or @dots{}
5560       @dots{}
5561 @end group
5562 @group
5563   (let (@var{varlist})
5564       @var{body-of-}@code{let}@dots{} )
5565 @end group
5566 @end smallexample
5568 To understand how the @code{or} expression ensures that the argument
5569 @code{buffer} is bound to a buffer and not to the name of a buffer, it
5570 is first necessary to understand the @code{or} function.
5572 Before doing this, let me rewrite this part of the function using
5573 @code{if} so that you can see what is done in a manner that will be familiar.
5575 @node if & or, Insert or, insert-buffer body, insert-buffer
5576 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5577 @subsection @code{insert-buffer} With an @code{if} Instead of an @code{or}
5579 The job to be done is to make sure the value of @code{buffer} is a
5580 buffer itself and not the name of a buffer.  If the value is the name,
5581 then the buffer itself must be got.
5583 You can imagine yourself at a conference where an usher is wandering
5584 around holding a list with your name on it and looking for you: the
5585 usher is ``bound'' to your name, not to you; but when the usher finds
5586 you and takes your arm, the usher becomes ``bound'' to you.
5588 @need 800
5589 In Lisp, you might describe this situation like this:
5591 @smallexample
5592 @group
5593 (if (not (holding-on-to-guest))
5594     (find-and-take-arm-of-guest))
5595 @end group
5596 @end smallexample
5598 We want to do the same thing with a buffer---if we do not have the
5599 buffer itself, we want to get it.
5601 @need 1200
5602 Using a predicate called @code{bufferp} that tells us whether we have a
5603 buffer (rather than its name), we can write the code like this:
5605 @smallexample
5606 @group
5607 (if (not (bufferp buffer))              ; @r{if-part}
5608     (setq buffer (get-buffer buffer)))  ; @r{then-part}
5609 @end group
5610 @end smallexample
5612 @noindent
5613 Here, the true-or-false-test of the @code{if} expression is
5614 @w{@code{(not (bufferp buffer))}}; and the then-part is the expression
5615 @w{@code{(setq buffer (get-buffer buffer))}}.
5617 In the test, the function @code{bufferp} returns true if its argument is
5618 a buffer---but false if its argument is the name of the buffer.  (The
5619 last character of the function name @code{bufferp} is the character
5620 @samp{p}; as we saw earlier, such use of @samp{p} is a convention that
5621 indicates that the function is a predicate, which is a term that means
5622 that the function will determine whether some property is true or false.
5623 @xref{Wrong Type of Argument, , Using the Wrong Type Object as an
5624 Argument}.)
5626 @need 1200
5627 The function @code{not} precedes the expression @code{(bufferp buffer)},
5628 so the true-or-false-test looks like this:
5630 @smallexample
5631 (not (bufferp buffer))
5632 @end smallexample
5634 @noindent
5635 @code{not} is a function that returns true if its argument is false
5636 and false if its argument is true.  So if @code{(bufferp buffer)}
5637 returns true, the @code{not} expression returns false and vice-versa:
5638 what is ``not true'' is false and what is ``not false'' is true.
5640 Using this test, the @code{if} expression works as follows: when the
5641 value of the variable @code{buffer} is actually a buffer rather than
5642 its name, the true-or-false-test returns false and the @code{if}
5643 expression does not evaluate the then-part.  This is fine, since we do
5644 not need to do anything to the variable @code{buffer} if it really is
5645 a buffer.
5647 On the other hand, when the value of @code{buffer} is not a buffer
5648 itself, but the name of a buffer, the true-or-false-test returns true
5649 and the then-part of the expression is evaluated.  In this case, the
5650 then-part is @code{(setq buffer (get-buffer buffer))}.  This
5651 expression uses the @code{get-buffer} function to return an actual
5652 buffer itself, given its name.  The @code{setq} then sets the variable
5653 @code{buffer} to the value of the buffer itself, replacing its previous
5654 value (which was the name of the buffer).
5656 @node Insert or, Insert let, if & or, insert-buffer
5657 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5658 @subsection The @code{or} in the Body
5660 The purpose of the @code{or} expression in the @code{insert-buffer}
5661 function is to ensure that the argument @code{buffer} is bound to a
5662 buffer and not just to the name of a buffer.  The previous section shows
5663 how the job could have been done using an @code{if} expression.
5664 However, the @code{insert-buffer} function actually uses @code{or}.
5665 To understand this, it is necessary to understand how @code{or} works.
5667 @findex or
5668 An @code{or} function can have any number of arguments.  It evaluates
5669 each argument in turn and returns the value of the first of its
5670 arguments that is not @code{nil}.  Also, and this is a crucial feature
5671 of @code{or}, it does not evaluate any subsequent arguments after
5672 returning the first non-@code{nil} value.
5674 @need 800
5675 The @code{or} expression looks like this:
5677 @smallexample
5678 @group
5679 (or (bufferp buffer)
5680     (setq buffer (get-buffer buffer)))
5681 @end group
5682 @end smallexample
5684 @noindent
5685 The first argument to @code{or} is the expression @code{(bufferp buffer)}.
5686 This expression returns true (a non-@code{nil} value) if the buffer is
5687 actually a buffer, and not just the name of a buffer.  In the @code{or}
5688 expression, if this is the case, the @code{or} expression returns this
5689 true value and does not evaluate the next expression---and this is fine
5690 with us, since we do not want to do anything to the value of
5691 @code{buffer} if it really is a buffer.
5693 On the other hand, if the value of @code{(bufferp buffer)} is @code{nil},
5694 which it will be if the value of @code{buffer} is the name of a buffer,
5695 the Lisp interpreter evaluates the next element of the @code{or}
5696 expression.  This is the expression @code{(setq buffer (get-buffer
5697 buffer))}.  This expression returns a non-@code{nil} value, which
5698 is the value to which it sets the variable @code{buffer}---and this
5699 value is a buffer itself, not the name of a buffer.
5701 The result of all this is that the symbol @code{buffer} is always
5702 bound to a buffer itself rather than to the name of a buffer.  All
5703 this is necessary because the @code{set-buffer} function in a
5704 following line only works with a buffer itself, not with the name to a
5705 buffer.
5707 @need 1250
5708 Incidentally, using @code{or}, the situation with the usher would be
5709 written like this:
5711 @smallexample
5712 (or (holding-on-to-guest) (find-and-take-arm-of-guest))
5713 @end smallexample
5715 @node Insert let,  , Insert or, insert-buffer
5716 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5717 @subsection The @code{let} Expression in @code{insert-buffer}
5719 After ensuring that the variable @code{buffer} refers to a buffer itself
5720 and not just to the name of a buffer, the @code{insert-buffer function}
5721 continues with a @code{let} expression.  This specifies three local
5722 variables, @code{start}, @code{end}, and @code{newmark} and binds them
5723 to the initial value @code{nil}.  These variables are used inside the
5724 remainder of the @code{let} and temporarily hide any other occurrence of
5725 variables of the same name in Emacs until the end of the @code{let}.
5727 @need 1200
5728 The body of the @code{let} contains two @code{save-excursion}
5729 expressions.  First, we will look at the inner @code{save-excursion}
5730 expression in detail.  The expression looks like this:
5732 @smallexample
5733 @group
5734 (save-excursion
5735   (set-buffer buffer)
5736   (setq start (point-min) end (point-max)))
5737 @end group
5738 @end smallexample
5740 @noindent
5741 The expression @code{(set-buffer buffer)} changes Emacs' attention
5742 from the current buffer to the one from which the text will copied.
5743 In that buffer, the variables @code{start} and @code{end} are set to
5744 the beginning and end of the buffer, using the commands
5745 @code{point-min} and @code{point-max}.  Note that we have here an
5746 illustration of how @code{setq} is able to set two variables in the
5747 same expression.  The first argument of @code{setq} is set to the
5748 value of its second, and its third argument is set to the value of its
5749 fourth.
5751 After the body of the inner @code{save-excursion} is evaluated, the
5752 @code{save-excursion} restores the original buffer, but @code{start} and
5753 @code{end} remain set to the values of the beginning and end of the
5754 buffer from which the text will be copied.
5756 @need 1250
5757 The outer @code{save-excursion} expression looks like this:
5759 @smallexample
5760 @group
5761 (save-excursion
5762   (@var{inner-}@code{save-excursion}@var{-expression}
5763      (@var{go-to-new-buffer-and-set-}@code{start}@var{-and-}@code{end})
5764   (insert-buffer-substring buffer start end)
5765   (setq newmark (point)))
5766 @end group
5767 @end smallexample
5769 @noindent
5770 The @code{insert-buffer-substring} function copies the text
5771 @emph{into} the current buffer @emph{from} the region indicated by
5772 @code{start} and @code{end} in @code{buffer}.  Since the whole of the
5773 second buffer lies between @code{start} and @code{end}, the whole of
5774 the second buffer is copied into the buffer you are editing.  Next,
5775 the value of point, which will be at the end of the inserted text, is
5776 recorded in the variable @code{newmark}.
5778 After the body of the outer @code{save-excursion} is evaluated, point
5779 and mark are relocated to their original places.
5781 However, it is convenient to locate a mark at the end of the newly
5782 inserted text and locate point at its beginning.  The @code{newmark}
5783 variable records the end of the inserted text.  In the last line of
5784 the @code{let} expression, the @code{(push-mark newmark)} expression
5785 function sets a mark to this location.  (The previous location of the
5786 mark is still accessible; it is recorded on the mark ring and you can
5787 go back to it with @kbd{C-u C-@key{SPC}}.)  Meanwhile, point is
5788 located at the beginning of the inserted text, which is where it was
5789 before you called the insert function, the position of which was saved
5790 by the first @code{save-excursion}.
5792 @need 1250
5793 The whole @code{let} expression looks like this:
5795 @smallexample
5796 @group
5797 (let (start end newmark)
5798   (save-excursion
5799     (save-excursion
5800       (set-buffer buffer)
5801       (setq start (point-min) end (point-max)))
5802     (insert-buffer-substring buffer start end)
5803     (setq newmark (point)))
5804   (push-mark newmark))
5805 @end group
5806 @end smallexample
5808 Like the @code{append-to-buffer} function, the @code{insert-buffer}
5809 function uses @code{let}, @code{save-excursion}, and
5810 @code{set-buffer}.  In addition, the function illustrates one way to
5811 use @code{or}.  All these functions are building blocks that we will
5812 find and use again and again.
5814 @node beginning-of-buffer, Second Buffer Related Review, insert-buffer, More Complex
5815 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5816 @section Complete Definition of @code{beginning-of-buffer}
5817 @findex beginning-of-buffer
5819 The basic structure of the @code{beginning-of-buffer} function has
5820 already been discussed.  (@xref{simplified-beginning-of-buffer, , A
5821 Simplified @code{beginning-of-buffer} Definition}.)
5822 This section describes the complex part of the definition.
5824 As previously described, when invoked without an argument,
5825 @code{beginning-of-buffer} moves the cursor to the beginning of the
5826 buffer, leaving the mark at the previous position.  However, when the
5827 command is invoked with a number between one and ten, the function
5828 considers that number to be a fraction of the length of the buffer,
5829 measured in tenths, and Emacs moves the cursor that fraction of the way
5830 from the beginning of the buffer.  Thus, you can either call this
5831 function with the key command @kbd{M-<}, which will move the cursor to
5832 the beginning of the buffer, or with a key command such as @kbd{C-u 7
5833 M-<} which will move the cursor to a point 70% of the way through the
5834 buffer.  If a number bigger than ten is used for the argument, it moves
5835 to the end of the buffer.
5837 The @code{beginning-of-buffer} function can be called with or without an
5838 argument.  The use of the argument is optional.
5840 @menu
5841 * Optional Arguments::
5842 * beginning-of-buffer opt arg::  Example with optional argument.
5843 * beginning-of-buffer complete::
5844 @end menu
5846 @node Optional Arguments, beginning-of-buffer opt arg, beginning-of-buffer, beginning-of-buffer
5847 @subsection Optional Arguments
5849 Unless told otherwise, Lisp expects that a function with an argument in
5850 its function definition will be called with a value for that argument.
5851 If that does not happen, you get an error and a message that says
5852 @samp{Wrong number of arguments}.
5854 @cindex Optional arguments
5855 @cindex Keyword
5856 @findex optional
5857 However, optional arguments are a feature of Lisp: a @dfn{keyword} may
5858 be used to tell the Lisp interpreter that an argument is optional.
5859 The keyword is @code{&optional}.  (The @samp{&} in front of
5860 @samp{optional} is part of the keyword.)  In a function definition, if
5861 an argument follows the keyword @code{&optional}, a value does not
5862 need to be passed to that argument when the function is called.
5864 @need 1200
5865 The first line of the function definition of @code{beginning-of-buffer}
5866 therefore looks like this:
5868 @smallexample
5869 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
5870 @end smallexample
5872 @need 1250
5873 In outline, the whole function looks like this:
5875 @smallexample
5876 @group
5877 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
5878   "@var{documentation}@dots{}"
5879   (interactive "P")
5880   (push-mark)
5881   (goto-char
5882     (@var{if-there-is-an-argument}
5883         @var{figure-out-where-to-go}
5884       @var{else-go-to}
5885       (point-min))))
5886 @end group
5887 @end smallexample
5889 The function is similar to the @code{simplified-beginning-of-buffer}
5890 function except that the @code{interactive} expression has @code{"P"}
5891 as an argument and the @code{goto-char} function is followed by an
5892 if-then-else expression that figures out where to put the cursor if
5893 there is an argument.
5895 The @code{"P"} in the @code{interactive} expression tells Emacs to pass
5896 a prefix argument, if there is one, to the function.  A prefix argument
5897 is made by typing the @key{META} key followed by a number, or by typing
5898 @kbd{C-u} and then a number (if you don't type a number, @kbd{C-u}
5899 defaults to 4).
5901 The true-or-false-test of the @code{if} expression is simple: it is
5902 simply the argument @code{arg}.  If @code{arg} has a value that is not
5903 @code{nil}, which will be the case if @code{beginning-of-buffer} is
5904 called with an argument, then this true-or-false-test will return true
5905 and the then-part of the @code{if} expression will be evaluated.  On the
5906 other hand, if @code{beginning-of-buffer} is not called with an
5907 argument, the value of @code{arg} will be @code{nil} and the else-part
5908 of the @code{if} expression will be evaluated.  The else-part is simply
5909 @code{point-min}, and when this is the outcome, the whole
5910 @code{goto-char} expression is @code{(goto-char (point-min))}, which is
5911 how we saw the @code{beginning-of-buffer} function in its simplified
5912 form.
5914 @node beginning-of-buffer opt arg, beginning-of-buffer complete, Optional Arguments, beginning-of-buffer
5915 @subsection @code{beginning-of-buffer} with an Argument
5917 When @code{beginning-of-buffer} is called with an argument, an
5918 expression is evaluated which calculates what value to pass to
5919 @code{goto-char}.  This expression is rather complicated at first sight.
5920 It includes an inner @code{if} expression and much arithmetic.  It looks
5921 like this:
5923 @smallexample
5924 @group
5925 (if (> (buffer-size) 10000)
5926     ;; @r{Avoid overflow for large buffer sizes!}
5927     (* (prefix-numeric-value arg) (/ (buffer-size) 10))
5928   (/
5929    (+ 10
5930       (*
5931        (buffer-size) (prefix-numeric-value arg))) 10))
5932 @end group
5933 @end smallexample
5935 @menu
5936 * Disentangle beginning-of-buffer::
5937 * Large buffer case::
5938 * Small buffer case::
5939 @end menu
5941 @node Disentangle beginning-of-buffer, Large buffer case, beginning-of-buffer opt arg, beginning-of-buffer opt arg
5942 @ifnottex
5943 @unnumberedsubsubsec Disentangle @code{beginning-of-buffer}
5944 @end ifnottex
5946 Like other complex-looking expressions, the conditional expression
5947 within @code{beginning-of-buffer} can be disentangled by looking at it
5948 as parts of a template, in this case, the template for an if-then-else
5949 expression.  In skeletal form, the expression looks like this:
5951 @smallexample
5952 @group
5953 (if (@var{buffer-is-large}
5954     @var{divide-buffer-size-by-10-and-multiply-by-arg}
5955   @var{else-use-alternate-calculation}
5956 @end group
5957 @end smallexample
5959 The true-or-false-test of this inner @code{if} expression checks the
5960 size of the buffer.  The reason for this is that the old Version 18
5961 Emacs used numbers that are no bigger than eight million or so
5962 and in the computation that followed, the programmer feared that Emacs
5963 might try to use over-large numbers if the buffer were large.  The
5964 term `overflow', mentioned in the comment, means numbers that are over
5965 large.  Version 21 Emacs uses larger numbers, but this code has not
5966 been touched, if only because people now look at buffers that are far,
5967 far larger than ever before.
5969 There are two cases:  if the buffer is large and if it is not.
5971 @node Large buffer case, Small buffer case, Disentangle beginning-of-buffer, beginning-of-buffer opt arg
5972 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5973 @unnumberedsubsubsec What happens in a large buffer
5975 In @code{beginning-of-buffer}, the inner @code{if} expression tests
5976 whether the size of the buffer is greater than 10,000 characters.  To do
5977 this, it uses the @code{>} function and the @code{buffer-size} function.
5979 @need 800
5980 The line looks like this:
5982 @smallexample
5983 (if (> (buffer-size) 10000)
5984 @end smallexample
5986 @need 1200
5987 @noindent
5988 When the buffer is large, the then-part of the @code{if} expression is
5989 evaluated.  It reads like this (after formatting for easy reading):
5991 @smallexample
5992 @group
5994   (prefix-numeric-value arg)
5995   (/ (buffer-size) 10))
5996 @end group
5997 @end smallexample
5999 @noindent
6000 This expression is a multiplication, with two arguments to the function
6001 @code{*}.
6003 The first argument is @code{(prefix-numeric-value arg)}.  When
6004 @code{"P"} is used as the argument for @code{interactive}, the value
6005 passed to the function as its argument is passed a ``raw prefix
6006 argument'', and not a number.  (It is a number in a list.)  To perform
6007 the arithmetic, a conversion is necessary, and
6008 @code{prefix-numeric-value} does the job.
6010 @findex / @r{(division)}
6011 @cindex Division
6012 The second argument is @code{(/ (buffer-size) 10)}.  This expression
6013 divides the numeric value of the buffer by ten.  This produces a number
6014 that tells how many characters make up one tenth of the buffer size.
6015 (In Lisp, @code{/} is used for division, just as @code{*} is
6016 used for multiplication.)
6018 @need 1200
6019 In the multiplication expression as a whole, this amount is multiplied
6020 by the value of the prefix argument---the multiplication looks like this:
6022 @smallexample
6023 @group
6024 (* @var{numeric-value-of-prefix-arg}
6025    @var{number-of-characters-in-one-tenth-of-the-buffer})
6026 @end group
6027 @end smallexample
6029 @noindent
6030 If, for example, the prefix argument is @samp{7}, the one-tenth value
6031 will be multiplied by 7 to give a position 70% of the way through the
6032 buffer.
6034 @need 1200
6035 The result of all this is that if the buffer is large, the
6036 @code{goto-char} expression reads like this:
6038 @smallexample
6039 @group
6040 (goto-char (* (prefix-numeric-value arg)
6041               (/ (buffer-size) 10)))
6042 @end group
6043 @end smallexample
6045 This puts the cursor where we want it.
6047 @node Small buffer case,  , Large buffer case, beginning-of-buffer opt arg
6048 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6049 @unnumberedsubsubsec What happens in a small buffer
6051 If the buffer contains fewer than 10,000 characters, a slightly
6052 different computation is performed.  You might think this is not
6053 necessary, since the first computation could do the job.  However, in
6054 a small buffer, the first method may not put the cursor on exactly the
6055 desired line; the second method does a better job.
6057 @need 800
6058 The code looks like this:
6060 @c Keep this on one line.
6061 @smallexample
6062 (/ (+ 10 (* (buffer-size) (prefix-numeric-value arg))) 10))
6063 @end smallexample
6065 @need 1200
6066 @noindent
6067 This is code in which you figure out what happens by discovering how the
6068 functions are embedded in parentheses.  It is easier to read if you
6069 reformat it with each expression indented more deeply than its
6070 enclosing expression:
6072 @smallexample
6073 @group
6074   (/
6075    (+ 10
6076       (*
6077        (buffer-size)
6078        (prefix-numeric-value arg)))
6079    10))
6080 @end group
6081 @end smallexample
6083 @need 1200
6084 @noindent
6085 Looking at parentheses, we see that the innermost operation is
6086 @code{(prefix-numeric-value arg)}, which converts the raw argument to a
6087 number.  This number is multiplied by the buffer size in the following
6088 expression:
6090 @smallexample
6091 (* (buffer-size) (prefix-numeric-value arg)
6092 @end smallexample
6094 @noindent
6095 This multiplication creates a number that may be larger than the size of
6096 the buffer---seven times larger if the argument is 7, for example.  Ten
6097 is then added to this number and finally the large number is divided by
6098 ten to provide a value that is one character larger than the percentage
6099 position in the buffer.
6101 The number that results from all this is passed to @code{goto-char} and
6102 the cursor is moved to that point.
6104 @need 1500
6105 @node beginning-of-buffer complete,  , beginning-of-buffer opt arg, beginning-of-buffer
6106 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6107 @subsection The Complete @code{beginning-of-buffer}
6109 @need 1000
6110 Here is the complete text of the @code{beginning-of-buffer} function:
6111 @sp 1
6113 @smallexample
6114 @group
6115 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
6116   "Move point to the beginning of the buffer;
6117 leave mark at previous position.
6118 With arg N, put point N/10 of the way
6119 from the true beginning.
6120 @end group
6121 @group
6122 Don't use this in Lisp programs!
6123 \(goto-char (point-min)) is faster
6124 and does not set the mark."
6125   (interactive "P")
6126   (push-mark)
6127 @end group
6128 @group
6129   (goto-char
6130    (if arg
6131        (if (> (buffer-size) 10000)
6132            ;; @r{Avoid overflow for large buffer sizes!}
6133            (* (prefix-numeric-value arg)
6134               (/ (buffer-size) 10))
6135 @end group
6136 @group
6137          (/ (+ 10 (* (buffer-size)
6138                      (prefix-numeric-value arg)))
6139             10))
6140      (point-min)))
6141   (if arg (forward-line 1)))
6142 @end group
6143 @end smallexample
6145 @noindent
6146 Except for two small points, the previous discussion shows how this
6147 function works.  The first point deals with a detail in the
6148 documentation string, and the second point concerns the last line of
6149 the function.
6151 @need 800
6152 In the documentation string, there is reference to an expression:
6154 @smallexample
6155 \(goto-char (point-min))
6156 @end smallexample
6158 @noindent
6159 A @samp{\} is used before the first parenthesis of this expression.
6160 This @samp{\} tells the Lisp interpreter that the expression should be
6161 printed as shown in the documentation rather than evaluated as a
6162 symbolic expression, which is what it looks like.
6164 @need 1200
6165 Finally, the last line of the @code{beginning-of-buffer} command says to
6166 move point to the beginning of the next line if the command is
6167 invoked with an argument:
6169 @smallexample
6170 (if arg (forward-line 1)))
6171 @end smallexample
6173 @noindent
6174 This puts the cursor at the beginning of the first line after the
6175 appropriate tenths position in the buffer.  This is a flourish that
6176 means that the cursor is always located @emph{at least} the requested
6177 tenths of the way through the buffer, which is a nicety that is,
6178 perhaps, not necessary, but which, if it did not occur, would be sure to
6179 draw complaints.
6181 @node Second Buffer Related Review, optional Exercise, beginning-of-buffer, More Complex
6182 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6183 @section Review
6185 Here is a brief summary of some of the topics covered in this chapter.
6187 @table @code
6188 @item or
6189 Evaluate each argument in sequence, and return the value of the first
6190 argument that is not @code{nil}; if none return a value that is not
6191 @code{nil}, return @code{nil}.  In brief, return the first true value
6192 of the arguments; return a true value if one @emph{or} any of the
6193 other are true.
6195 @item and
6196 Evaluate each argument in sequence, and if any are @code{nil}, return
6197 @code{nil}; if none are @code{nil}, return the value of the last
6198 argument.  In brief, return a true value only if all the arguments are
6199 true; return a true value if one @emph{and} each of the others is
6200 true.
6202 @item &optional
6203 A keyword used to indicate that an argument to a function definition
6204 is optional; this means that the function can be evaluated without the
6205 argument, if desired.
6207 @item prefix-numeric-value
6208 Convert the `raw prefix argument' produced by @code{(interactive
6209 "P")} to a numeric value.
6211 @item forward-line
6212 Move point forward to the beginning of the next line, or if the argument
6213 is greater than one, forward that many lines.  If it can't move as far
6214 forward as it is supposed to, @code{forward-line} goes forward as far as
6215 it can and then returns a count of the number of additional lines it was
6216 supposed to move but couldn't.
6218 @item erase-buffer
6219 Delete the entire contents of the current buffer.
6221 @item bufferp
6222 Return @code{t} if its argument is a buffer; otherwise return @code{nil}.
6223 @end table
6225 @node optional Exercise,  , Second Buffer Related Review, More Complex
6226 @section @code{optional} Argument Exercise
6228 Write an interactive function with an optional argument that tests
6229 whether its argument, a number, is greater than or equal to, or else,
6230 less than the value of @code{fill-column}, and tells you which, in a
6231 message.  However, if you do not pass an argument to the function, use
6232 56 as a default value.
6234 @node Narrowing & Widening, car cdr & cons, More Complex, Top
6235 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6236 @chapter Narrowing and Widening
6237 @cindex Focusing attention (narrowing)
6238 @cindex Narrowing
6239 @cindex Widening
6241 Narrowing is a feature of Emacs that makes it possible for you to focus
6242 on a specific part of a buffer, and work without accidentally changing
6243 other parts.  Narrowing is normally disabled since it can confuse
6244 novices.
6246 @menu
6247 * Narrowing advantages::        The advantages of narrowing
6248 * save-restriction::            The @code{save-restriction} special form.
6249 * what-line::                   The number of the line that point is on.
6250 * narrow Exercise::
6251 @end menu
6253 @node Narrowing advantages, save-restriction, Narrowing & Widening, Narrowing & Widening
6254 @ifnottex
6255 @unnumberedsec The Advantages of Narrowing
6256 @end ifnottex
6258 With narrowing, the rest of a buffer is made invisible, as if it weren't
6259 there.  This is an advantage if, for example, you want to replace a word
6260 in one part of a buffer but not in another: you narrow to the part you want
6261 and the replacement is carried out only in that section, not in the rest
6262 of the buffer.  Searches will only work within a narrowed region, not
6263 outside of one, so if you are fixing a part of a document, you can keep
6264 yourself from accidentally finding parts you do not need to fix by
6265 narrowing just to the region you want.
6266 (The key binding for @code{narrow-to-region} is @kbd{C-x n n}.)
6268 However, narrowing does make the rest of the buffer invisible, which
6269 can scare people who inadvertently invoke narrowing and think they
6270 have deleted a part of their file.  Moreover, the @code{undo} command
6271 (which is usually bound to @kbd{C-x u}) does not turn off narrowing
6272 (nor should it), so people can become quite desperate if they do not
6273 know that they can return the rest of a buffer to visibility with the
6274 @code{widen} command.
6275 (The key binding for @code{widen} is @kbd{C-x n w}.)
6277 Narrowing is just as useful to the Lisp interpreter as to a human.
6278 Often, an Emacs Lisp function is designed to work on just part of a
6279 buffer; or conversely, an Emacs Lisp function needs to work on all of a
6280 buffer that has been narrowed.  The @code{what-line} function, for
6281 example, removes the narrowing from a buffer, if it has any narrowing
6282 and when it has finished its job, restores the narrowing to what it was.
6283 On the other hand, the @code{count-lines} function, which is called by
6284 @code{what-line}, uses narrowing to restrict itself to just that portion
6285 of the buffer in which it is interested and then restores the previous
6286 situation.
6288 @node save-restriction, what-line, Narrowing advantages, Narrowing & Widening
6289 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6290 @section The @code{save-restriction} Special Form
6291 @findex save-restriction
6293 In Emacs Lisp, you can use the @code{save-restriction} special form to
6294 keep track of whatever narrowing is in effect, if any.  When the Lisp
6295 interpreter meets with @code{save-restriction}, it executes the code
6296 in the body of the @code{save-restriction} expression, and then undoes
6297 any changes to narrowing that the code caused.  If, for example, the
6298 buffer is narrowed and the code that follows @code{save-restriction}
6299 gets rid of the narrowing, @code{save-restriction} returns the buffer
6300 to its narrowed region afterwards.  In the @code{what-line} command,
6301 any narrowing the buffer may have is undone by the @code{widen}
6302 command that immediately follows the @code{save-restriction} command.
6303 Any original narrowing is restored just before the completion of the
6304 function.
6306 @need 1250
6307 The template for a @code{save-restriction} expression is simple:
6309 @smallexample
6310 @group
6311 (save-restriction
6312   @var{body}@dots{} )
6313 @end group
6314 @end smallexample
6316 @noindent
6317 The body of the @code{save-restriction} is one or more expressions that
6318 will be evaluated in sequence by the Lisp interpreter.
6320 Finally, a point to note: when you use both @code{save-excursion} and
6321 @code{save-restriction}, one right after the other, you should use
6322 @code{save-excursion} outermost.  If you write them in reverse order,
6323 you may fail to record narrowing in the buffer to which Emacs switches
6324 after calling @code{save-excursion}.  Thus, when written together,
6325 @code{save-excursion} and @code{save-restriction} should be written
6326 like this:
6328 @smallexample
6329 @group
6330 (save-excursion
6331   (save-restriction
6332     @var{body}@dots{}))
6333 @end group
6334 @end smallexample
6336 In other circumstances, when not written together, the
6337 @code{save-excursion} and @code{save-restriction} special forms must
6338 be written in the order appropriate to the function.
6340 @need 1250
6341 For example,
6343 @smallexample
6344 @group
6345   (save-restriction
6346     (widen)
6347     (save-excursion
6348     @var{body}@dots{}))
6349 @end group
6350 @end smallexample
6352 @node what-line, narrow Exercise, save-restriction, Narrowing & Widening
6353 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6354 @section @code{what-line}
6355 @findex what-line
6356 @cindex Widening, example of
6358 The @code{what-line} command tells you the number of the line in which
6359 the cursor is located.  The function illustrates the use of the
6360 @code{save-restriction} and @code{save-excursion} commands.  Here is the
6361 original text of the function:
6363 @smallexample
6364 @group
6365 (defun what-line ()
6366   "Print the current line number (in the buffer) of point."
6367   (interactive)
6368   (save-restriction
6369     (widen)
6370     (save-excursion
6371       (beginning-of-line)
6372       (message "Line %d"
6373                (1+ (count-lines 1 (point)))))))
6374 @end group
6375 @end smallexample
6377 (In recent versions of GNU Emacs, the @code{what-line} function has
6378 been expanded to tell you your line number in a narrowed buffer as
6379 well as your line number in a widened buffer.  The recent version is
6380 more complex than the version shown here.  If you feel adventurous,
6381 you might want to look at it after figuring out how this version
6382 works.  The newer version uses a conditional to determine whether the
6383 buffer has been narrowed, and rather than use @code{beginning-of-line}
6384 to move point to the beginning of the current line, if need be, the
6385 function uses @code{(forward-line 0)}.)
6387 The function as shown here has a documentation line and is
6388 interactive, as you would expect.  The next two lines use the
6389 functions @code{save-restriction} and @code{widen}.
6391 The @code{save-restriction} special form notes whatever narrowing is in
6392 effect, if any, in the current buffer and restores that narrowing after
6393 the code in the body of the @code{save-restriction} has been evaluated.
6395 The @code{save-restriction} special form is followed by @code{widen}.
6396 This function undoes any narrowing the current buffer may have had
6397 when @code{what-line} was called.  (The narrowing that was there is
6398 the narrowing that @code{save-restriction} remembers.)  This widening
6399 makes it possible for the line counting commands to count from the
6400 beginning of the buffer.  Otherwise, they would have been limited to
6401 counting within the accessible region.  Any original narrowing is
6402 restored just before the completion of the function by the
6403 @code{save-restriction} special form.
6405 The call to @code{widen} is followed by @code{save-excursion}, which
6406 saves the location of the cursor (i.e., of point) and of the mark, and
6407 restores them after the code in the body of the @code{save-excursion}
6408 uses the @code{beginning-of-line} function to move point.
6410 (Note that the @code{(widen)} expression comes between the
6411 @code{save-restriction} and @code{save-excursion} special forms.  When
6412 you write the two @code{save- @dots{}} expressions in sequence, write
6413 @code{save-excursion} outermost.)
6415 @need 1200
6416 The last two lines of the @code{what-line} function are functions to
6417 count the number of lines in the buffer and then print the number in the
6418 echo area.
6420 @smallexample
6421 @group
6422 (message "Line %d"
6423          (1+ (count-lines 1 (point)))))))
6424 @end group
6425 @end smallexample
6427 The @code{message} function prints a one-line message at the bottom of the
6428 Emacs screen.  The first argument is inside of quotation marks and is
6429 printed as a string of characters.  However, it may contain @samp{%d},
6430 @samp{%s}, or @samp{%c} to print arguments that follow the string.
6431 @samp{%d} prints the argument as a decimal, so the message will say
6432 something such as @samp{Line 243}.
6434 @need 1200
6436 The number that is printed in place of the @samp{%d} is computed by the
6437 last line of the function:
6439 @smallexample
6440 (1+ (count-lines 1 (point)))
6441 @end smallexample
6443 @noindent
6444 What this does is count the lines from the first position of the
6445 buffer, indicated by the @code{1}, up to @code{(point)}, and then add
6446 one to that number.  (The @code{1+} function adds one to its
6447 argument.)  We add one to it because line 2 has only one line before
6448 it, and @code{count-lines} counts only the lines @emph{before} the
6449 current line.
6451 After @code{count-lines} has done its job, and the message has been
6452 printed in the echo area, the @code{save-excursion} restores point and
6453 mark to their original positions; and @code{save-restriction} restores
6454 the original narrowing, if any.
6456 @node narrow Exercise,  , what-line, Narrowing & Widening
6457 @section Exercise with Narrowing
6459 Write a function that will display the first 60 characters of the
6460 current buffer, even if you have narrowed the buffer to its latter
6461 half so that the first line is inaccessible.  Restore point, mark, and
6462 narrowing.  For this exercise, you need to use a whole potpourri of
6463 functions, including @code{save-restriction}, @code{widen},
6464 @code{goto-char}, @code{point-min}, @code{message}, and
6465 @code{buffer-substring}.
6467 @cindex Properties, mention of @code{buffer-substring-no-properties}
6468 (@code{buffer-substring} is a previously unmentioned function you will
6469 have to investigate yourself; or perhaps you will have to use
6470 @code{buffer-substring-no-properties} @dots{}, yet another function
6471 and one that introduces text properties, a feature otherwise not
6472 discussed here.  @xref{Text Properties, , Text Properties, elisp, The
6473 GNU Emacs Lisp Reference Manual}.  Additionally, do you really need
6474 @code{goto-char} or @code{point-min}?  Or can you write the function
6475 without them?)
6477 @node car cdr & cons, Cutting & Storing Text, Narrowing & Widening, Top
6478 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6479 @chapter @code{car}, @code{cdr}, @code{cons}: Fundamental Functions
6480 @findex car, @r{introduced}
6481 @findex cdr, @r{introduced}
6483 In Lisp, @code{car}, @code{cdr}, and @code{cons} are fundamental
6484 functions.  The @code{cons} function is used to construct lists, and
6485 the @code{car} and @code{cdr} functions are used to take them apart.
6487 In the walk through of the @code{copy-region-as-kill} function, we
6488 will see @code{cons} as well as two variants on @code{cdr},
6489 namely, @code{setcdr} and @code{nthcdr}.  (@xref{copy-region-as-kill}.)
6491 @menu
6492 * Strange Names::               An historical aside: why the strange names?
6493 * car & cdr::                   Functions for extracting part of a list.
6494 * cons::                        Constructing a list.
6495 * nthcdr::                      Calling @code{cdr} repeatedly.
6496 * nth::
6497 * setcar::                      Changing the first element of a list.
6498 * setcdr::                      Changing the rest of a list.
6499 * cons Exercise::
6500 @end menu
6502 @node Strange Names, car & cdr, car cdr & cons, car cdr & cons
6503 @ifnottex
6504 @unnumberedsec Strange Names
6505 @end ifnottex
6507 The name of the @code{cons} function is not unreasonable: it is an
6508 abbreviation of the word `construct'.  The origins of the names for
6509 @code{car} and @code{cdr}, on the other hand, are esoteric: @code{car}
6510 is an acronym from the phrase `Contents of the Address part of the
6511 Register'; and @code{cdr} (pronounced `could-er') is an acronym from
6512 the phrase `Contents of the Decrement part of the Register'.  These
6513 phrases refer to specific pieces of hardware on the very early
6514 computer on which the original Lisp was developed.  Besides being
6515 obsolete, the phrases have been completely irrelevant for more than 25
6516 years to anyone thinking about Lisp.  Nonetheless, although a few
6517 brave scholars have begun to use more reasonable names for these
6518 functions, the old terms are still in use.  In particular, since the
6519 terms are used in the Emacs Lisp source code, we will use them in this
6520 introduction.
6522 @node car & cdr, cons, Strange Names, car cdr & cons
6523 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6524 @section @code{car} and @code{cdr}
6526 The @sc{car} of a list is, quite simply, the first item in the list.
6527 Thus the @sc{car} of the list @code{(rose violet daisy buttercup)} is
6528 @code{rose}.
6530 @need 1200
6531 If you are reading this in Info in GNU Emacs, you can see this by
6532 evaluating the following:
6534 @smallexample
6535 (car '(rose violet daisy buttercup))
6536 @end smallexample
6538 @noindent
6539 After evaluating the expression, @code{rose} will appear in the echo
6540 area.
6542 Clearly, a more reasonable name for the @code{car} function would be
6543 @code{first} and this is often suggested.
6545 @code{car} does not remove the first item from the list; it only reports
6546 what it is.  After @code{car} has been applied to a list, the list is
6547 still the same as it was.  In the jargon, @code{car} is
6548 `non-destructive'.  This feature turns out to be important.
6550 The @sc{cdr} of a list is the rest of the list, that is, the
6551 @code{cdr} function returns the part of the list that follows the
6552 first item.  Thus, while the @sc{car} of the list @code{'(rose violet
6553 daisy buttercup)} is @code{rose}, the rest of the list, the value
6554 returned by the @code{cdr} function, is @code{(violet daisy
6555 buttercup)}.
6557 @need 800
6558 You can see this by evaluating the following in the usual way:
6560 @smallexample
6561 (cdr '(rose violet daisy buttercup))
6562 @end smallexample
6564 @noindent
6565 When you evaluate this, @code{(violet daisy buttercup)} will appear in
6566 the echo area.
6568 Like @code{car}, @code{cdr} does not remove any elements from the
6569 list---it just returns a report of what the second and subsequent
6570 elements are.
6572 Incidentally, in the example, the list of flowers is quoted.  If it were
6573 not, the Lisp interpreter would try to evaluate the list by calling
6574 @code{rose} as a function.  In this example, we do not want to do that.
6576 Clearly, a more reasonable name for @code{cdr} would be @code{rest}.
6578 (There is a lesson here: when you name new functions, consider very
6579 carefully what you are doing, since you may be stuck with the names
6580 for far longer than you expect.  The reason this document perpetuates
6581 these names is that the Emacs Lisp source code uses them, and if I did
6582 not use them, you would have a hard time reading the code; but do,
6583 please, try to avoid using these terms yourself.  The people who come
6584 after you will be grateful to you.)
6586 When @code{car} and @code{cdr} are applied to a list made up of symbols,
6587 such as the list @code{(pine fir oak maple)}, the element of the list
6588 returned by the function @code{car} is the symbol @code{pine} without
6589 any parentheses around it.  @code{pine} is the first element in the
6590 list.  However, the @sc{cdr} of the list is a list itself, @code{(fir
6591 oak maple)}, as you can see by evaluating the following expressions in
6592 the usual way:
6594 @smallexample
6595 @group
6596 (car '(pine fir oak maple))
6598 (cdr '(pine fir oak maple))
6599 @end group
6600 @end smallexample
6602 On the other hand, in a list of lists, the first element is itself a
6603 list.  @code{car} returns this first element as a list.  For example,
6604 the following list contains three sub-lists, a list of carnivores, a
6605 list of herbivores and a list of sea mammals:
6607 @smallexample
6608 @group
6609 (car '((lion tiger cheetah)
6610        (gazelle antelope zebra)
6611        (whale dolphin seal)))
6612 @end group
6613 @end smallexample
6615 @noindent
6616 In this example, the first element or @sc{car} of the list is the list of
6617 carnivores, @code{(lion tiger cheetah)}, and the rest of the list is
6618 @code{((gazelle antelope zebra) (whale dolphin seal))}.
6620 @smallexample
6621 @group
6622 (cdr '((lion tiger cheetah)
6623        (gazelle antelope zebra)
6624        (whale dolphin seal)))
6625 @end group
6626 @end smallexample
6628 It is worth saying again that @code{car} and @code{cdr} are
6629 non-destructive---that is, they do not modify or change lists to which
6630 they are applied.  This is very important for how they are used.
6632 Also, in the first chapter, in the discussion about atoms, I said that
6633 in Lisp, ``certain kinds of atom, such as an array, can be separated
6634 into parts; but the mechanism for doing this is different from the
6635 mechanism for splitting a list.  As far as Lisp is concerned, the
6636 atoms of a list are unsplittable.''  (@xref{Lisp Atoms}.)  The
6637 @code{car} and @code{cdr} functions are used for splitting lists and
6638 are considered fundamental to Lisp.  Since they cannot split or gain
6639 access to the parts of an array, an array is considered an atom.
6640 Conversely, the other fundamental function, @code{cons}, can put
6641 together or construct a list, but not an array.  (Arrays are handled
6642 by array-specific functions.  @xref{Arrays, , Arrays, elisp, The GNU
6643 Emacs Lisp Reference Manual}.)
6645 @node cons, nthcdr, car & cdr, car cdr & cons
6646 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6647 @section @code{cons}
6648 @findex cons, @r{introduced}
6650 The @code{cons} function constructs lists; it is the inverse of
6651 @code{car} and @code{cdr}.  For example, @code{cons} can be used to make
6652 a four element list from the three element list, @code{(fir oak maple)}:
6654 @smallexample
6655 (cons 'pine '(fir oak maple))
6656 @end smallexample
6658 @need 800
6659 @noindent
6660 After evaluating this list, you will see
6662 @smallexample
6663 (pine fir oak maple)
6664 @end smallexample
6666 @noindent
6667 appear in the echo area.  @code{cons} causes the creation of a new
6668 list in which the element is followed by the elements of the original
6669 list.
6671 We often say that `@code{cons} puts a new element at the beginning of
6672 a list; it attaches or pushes elements onto the list', but this
6673 phrasing can be misleading, since @code{cons} does not change an
6674 existing list, but creates a new one.
6676 Like @code{car} and @code{cdr}, @code{cons} is non-destructive.
6678 @menu
6679 * Build a list::
6680 * length::                      How to find the length of a list.
6681 @end menu
6683 @node Build a list, length, cons, cons
6684 @ifnottex
6685 @unnumberedsubsec Build a list
6686 @end ifnottex
6688 @code{cons} must have a list to attach to.@footnote{Actually, you can
6689 @code{cons} an element to an atom to produce a dotted pair.  Dotted
6690 pairs are not discussed here; see @ref{Dotted Pair Notation, , Dotted
6691 Pair Notation, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.}  You
6692 cannot start from absolutely nothing.  If you are building a list, you
6693 need to provide at least an empty list at the beginning.  Here is a
6694 series of @code{cons} expressions that build up a list of flowers.  If
6695 you are reading this in Info in GNU Emacs, you can evaluate each of
6696 the expressions in the usual way; the value is printed in this text
6697 after @samp{@result{}}, which you may read as `evaluates to'.
6699 @smallexample
6700 @group
6701 (cons 'buttercup ())
6702      @result{} (buttercup)
6703 @end group
6705 @group
6706 (cons 'daisy '(buttercup))
6707      @result{} (daisy buttercup)
6708 @end group
6710 @group
6711 (cons 'violet '(daisy buttercup))
6712      @result{} (violet daisy buttercup)
6713 @end group
6715 @group
6716 (cons 'rose '(violet daisy buttercup))
6717      @result{} (rose violet daisy buttercup)
6718 @end group
6719 @end smallexample
6721 @noindent
6722 In the first example, the empty list is shown as @code{()} and a list
6723 made up of @code{buttercup} followed by the empty list is constructed.
6724 As you can see, the empty list is not shown in the list that was
6725 constructed.  All that you see is @code{(buttercup)}.  The empty list is
6726 not counted as an element of a list because there is nothing in an empty
6727 list.  Generally speaking, an empty list is invisible.
6729 The second example, @code{(cons 'daisy '(buttercup))} constructs a new,
6730 two element list by putting @code{daisy} in front of @code{buttercup};
6731 and the third example constructs a three element list by putting
6732 @code{violet} in front of @code{daisy} and @code{buttercup}.
6734 @node length,  , Build a list, cons
6735 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6736 @subsection Find the Length of a List: @code{length}
6737 @findex length
6739 You can find out how many elements there are in a list by using the Lisp
6740 function @code{length}, as in the following examples:
6742 @smallexample
6743 @group
6744 (length '(buttercup))
6745      @result{} 1
6746 @end group
6748 @group
6749 (length '(daisy buttercup))
6750      @result{} 2
6751 @end group
6753 @group
6754 (length (cons 'violet '(daisy buttercup)))
6755      @result{} 3
6756 @end group
6757 @end smallexample
6759 @noindent
6760 In the third example, the @code{cons} function is used to construct a
6761 three element list which is then passed to the @code{length} function as
6762 its argument.
6764 @need 1200
6765 We can also use @code{length} to count the number of elements in an
6766 empty list:
6768 @smallexample
6769 @group
6770 (length ())
6771      @result{} 0
6772 @end group
6773 @end smallexample
6775 @noindent
6776 As you would expect, the number of elements in an empty list is zero.
6778 An interesting experiment is to find out what happens if you try to find
6779 the length of no list at all; that is, if you try to call @code{length}
6780 without giving it an argument, not even an empty list:
6782 @smallexample
6783 (length )
6784 @end smallexample
6786 @need 800
6787 @noindent
6788 What you see, if you evaluate this, is the error message
6790 @smallexample
6791 Wrong number of arguments: #<subr length>, 0
6792 @end smallexample
6794 @noindent
6795 This means that the function receives the wrong number of
6796 arguments, zero, when it expects some other number of arguments.  In
6797 this case, one argument is expected, the argument being a list whose
6798 length the function is measuring.  (Note that @emph{one} list is
6799 @emph{one} argument, even if the list has many elements inside it.)
6801 The part of the error message that says @samp{#<subr length>} is the
6802 name of the function.  This is written with a special notation,
6803 @samp{#<subr}, that indicates that the function @code{length} is one
6804 of the primitive functions written in C rather than in Emacs Lisp.
6805 (@samp{subr} is an abbreviation for `subroutine'.)  @xref{What Is a
6806 Function, , What Is a Function?, elisp , The GNU Emacs Lisp Reference
6807 Manual}, for more about subroutines.
6809 @node nthcdr, nth, cons, car cdr & cons
6810 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6811 @section @code{nthcdr}
6812 @findex nthcdr
6814 The @code{nthcdr} function is associated with the @code{cdr} function.
6815 What it does is take the @sc{cdr} of a list repeatedly.
6817 If you take the @sc{cdr} of the list @code{(pine fir
6818 oak maple)}, you will be returned the list @code{(fir oak maple)}.  If you
6819 repeat this on what was returned, you will be returned the list
6820 @code{(oak maple)}.  (Of course, repeated @sc{cdr}ing on the original
6821 list will just give you the original @sc{cdr} since the function does
6822 not change the list.  You need to evaluate the @sc{cdr} of the
6823 @sc{cdr} and so on.)  If you continue this, eventually you will be
6824 returned an empty list, which in this case, instead of being shown as
6825 @code{()} is shown as @code{nil}.
6827 @need 1200
6828 For review, here is a series of repeated @sc{cdr}s, the text following
6829 the @samp{@result{}} shows what is returned.
6831 @smallexample
6832 @group
6833 (cdr '(pine fir oak maple))
6834      @result{}(fir oak maple)
6835 @end group
6837 @group
6838 (cdr '(fir oak maple))
6839      @result{} (oak maple)
6840 @end group
6842 @group
6843 (cdr '(oak maple))
6844      @result{}(maple)
6845 @end group
6847 @group
6848 (cdr '(maple))
6849      @result{} nil
6850 @end group
6852 @group
6853 (cdr 'nil)
6854      @result{} nil
6855 @end group
6857 @group
6858 (cdr ())
6859      @result{} nil
6860 @end group
6861 @end smallexample
6863 @need 1200
6864 You can also do several @sc{cdr}s without printing the values in
6865 between, like this:
6867 @smallexample
6868 @group
6869 (cdr (cdr '(pine fir oak maple)))
6870      @result{} (oak maple)
6871 @end group
6872 @end smallexample
6874 @noindent
6875 In this example, the Lisp interpreter evaluates the innermost list first.
6876 The innermost list is quoted, so it just passes the list as it is to the
6877 innermost @code{cdr}.  This @code{cdr} passes a list made up of the
6878 second and subsequent elements of the list to the outermost @code{cdr},
6879 which produces a list composed of the third and subsequent elements of
6880 the original list.  In this example, the @code{cdr} function is repeated
6881 and returns a list that consists of the original list without its
6882 first two elements.
6884 The @code{nthcdr} function does the same as repeating the call to
6885 @code{cdr}.  In the following example, the argument 2 is passed to the
6886 function @code{nthcdr}, along with the list, and the value returned is
6887 the list without its first two items, which is exactly the same
6888 as repeating @code{cdr} twice on the list:
6890 @smallexample
6891 @group
6892 (nthcdr 2 '(pine fir oak maple))
6893      @result{} (oak maple)
6894 @end group
6895 @end smallexample
6897 @need 1200
6898 Using the original four element list, we can see what happens when
6899 various numeric arguments are passed to @code{nthcdr}, including 0, 1,
6900 and 5:
6902 @smallexample
6903 @group
6904 ;; @r{Leave the list as it was.}
6905 (nthcdr 0 '(pine fir oak maple))
6906      @result{} (pine fir oak maple)
6907 @end group
6909 @group
6910 ;; @r{Return a copy without the first element.}
6911 (nthcdr 1 '(pine fir oak maple))
6912      @result{} (fir oak maple)
6913 @end group
6915 @group
6916 ;; @r{Return a copy of the list without three elements.}
6917 (nthcdr 3 '(pine fir oak maple))
6918      @result{} (maple)
6919 @end group
6921 @group
6922 ;; @r{Return a copy lacking all four elements.}
6923 (nthcdr 4 '(pine fir oak maple))
6924      @result{} nil
6925 @end group
6927 @group
6928 ;; @r{Return a copy lacking all elements.}
6929 (nthcdr 5 '(pine fir oak maple))
6930      @result{} nil
6931 @end group
6932 @end smallexample
6934 @node nth, setcar, nthcdr, car cdr & cons
6935 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6936 @section @code{nth}
6937 @findex nth
6939 The @code{nthcdr} function takes the @sc{cdr} of a list repeatedly.
6940 The @code{nth} function takes the @sc{car} of the result returned by
6941 @code{nthcdr}.  It returns the Nth element of the list.
6943 @need 1500
6944 Thus, if it were not defined in C for speed, the definition of
6945 @code{nth} would be:
6947 @smallexample
6948 @group
6949 (defun nth (n list)
6950   "Returns the Nth element of LIST.
6951 N counts from zero.  If LIST is not that long, nil is returned."
6952   (car (nthcdr n list)))
6953 @end group
6954 @end smallexample
6956 @noindent
6957 (Originally, @code{nth} was defined in Emacs Lisp in @file{subr.el},
6958 but its definition was redone in C in the 1980s.)
6960 The @code{nth} function returns a single element of a list.
6961 This can be very convenient.
6963 Note that the elements are numbered from zero, not one.  That is to
6964 say, the first element of a list, its @sc{car} is the zeroth element.
6965 This is called `zero-based' counting and often bothers people who
6966 are accustomed to the first element in a list being number one, which
6967 is `one-based'.
6969 @need 1250
6970 For example:
6972 @smallexample
6973 @group
6974 (nth 0 '("one" "two" "three"))
6975     @result{} "one"
6977 (nth 1 '("one" "two" "three"))
6978     @result{} "two"
6979 @end group
6980 @end smallexample
6982 It is worth mentioning that @code{nth}, like @code{nthcdr} and
6983 @code{cdr}, does not change the original list---the function is
6984 non-destructive.  This is in sharp contrast to the @code{setcar} and
6985 @code{setcdr} functions.
6987 @node setcar, setcdr, nth, car cdr & cons
6988 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6989 @section @code{setcar}
6990 @findex setcar
6992 As you might guess from their names, the @code{setcar} and @code{setcdr}
6993 functions set the @sc{car} or the @sc{cdr} of a list to a new value.
6994 They actually change the original list, unlike @code{car} and @code{cdr}
6995 which leave the original list as it was.  One way to find out how this
6996 works is to experiment.  We will start with the @code{setcar} function.
6998 @need 1200
6999 First, we can make a list and then set the value of a variable to the
7000 list, using the @code{setq} function.  Here is a list of animals:
7002 @smallexample
7003 (setq animals '(antelope giraffe lion tiger))
7004 @end smallexample
7006 @noindent
7007 If you are reading this in Info inside of GNU Emacs, you can evaluate
7008 this expression in the usual fashion, by positioning the cursor after
7009 the expression and typing @kbd{C-x C-e}.  (I'm doing this right here as
7010 I write this.  This is one of the advantages of having the interpreter
7011 built into the computing environment.)
7013 @need 1200
7014 When we evaluate the variable @code{animals}, we see that it is bound to
7015 the list @code{(antelope giraffe lion tiger)}:
7017 @smallexample
7018 @group
7019 animals
7020      @result{} (antelope giraffe lion tiger)
7021 @end group
7022 @end smallexample
7024 @noindent
7025 Put another way, the variable @code{animals} points to the list
7026 @code{(antelope giraffe lion tiger)}.
7028 Next, evaluate the function @code{setcar} while passing it two
7029 arguments, the variable @code{animals} and the quoted symbol
7030 @code{hippopotamus}; this is done by writing the three element list
7031 @code{(setcar animals 'hippopotamus)} and then evaluating it in the
7032 usual fashion:
7034 @smallexample
7035 (setcar animals 'hippopotamus)
7036 @end smallexample
7038 @need 1200
7039 @noindent
7040 After evaluating this expression, evaluate the variable @code{animals}
7041 again.  You will see that the list of animals has changed:
7043 @smallexample
7044 @group
7045 animals
7046      @result{} (hippopotamus giraffe lion tiger)
7047 @end group
7048 @end smallexample
7050 @noindent
7051 The first element on the list, @code{antelope} is replaced by
7052 @code{hippopotamus}.
7054 So we can see that @code{setcar} did not add a new element to the list
7055 as @code{cons} would have; it replaced @code{giraffe} with
7056 @code{hippopotamus}; it @emph{changed} the list.
7058 @node setcdr, cons Exercise, setcar, car cdr & cons
7059 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7060 @section @code{setcdr}
7061 @findex setcdr
7063 The @code{setcdr} function is similar to the @code{setcar} function,
7064 except that the function replaces the second and subsequent elements of
7065 a list rather than the first element.
7067 (To see how to change the last element of a list, look ahead to
7068 @ref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}, which uses
7069 the @code{nthcdr} and @code{setcdr} functions.)
7071 @need 1200
7072 To see how this works, set the value of the variable to a list of
7073 domesticated animals by evaluating the following expression:
7075 @smallexample
7076 (setq domesticated-animals '(horse cow sheep goat))
7077 @end smallexample
7079 @need 1200
7080 @noindent
7081 If you now evaluate the list, you will be returned the list
7082 @code{(horse cow sheep goat)}:
7084 @smallexample
7085 @group
7086 domesticated-animals
7087      @result{} (horse cow sheep goat)
7088 @end group
7089 @end smallexample
7091 @need 1200
7092 Next, evaluate @code{setcdr} with two arguments, the name of the
7093 variable which has a list as its value, and the list to which the
7094 @sc{cdr} of the first list will be set;
7096 @smallexample
7097 (setcdr domesticated-animals '(cat dog))
7098 @end smallexample
7100 @noindent
7101 If you evaluate this expression, the list @code{(cat dog)} will appear
7102 in the echo area.  This is the value returned by the function.  The
7103 result we are interested in is the ``side effect'', which we can see by
7104 evaluating the variable @code{domesticated-animals}:
7106 @smallexample
7107 @group
7108 domesticated-animals
7109      @result{} (horse cat dog)
7110 @end group
7111 @end smallexample
7113 @noindent
7114 Indeed, the list is changed from @code{(horse cow sheep goat)} to
7115 @code{(horse cat dog)}.  The @sc{cdr} of the list is changed from
7116 @code{(cow sheep goat)} to @code{(cat dog)}.
7118 @node cons Exercise,  , setcdr, car cdr & cons
7119 @section Exercise
7121 Construct a list of four birds by evaluating several expressions with
7122 @code{cons}.  Find out what happens when you @code{cons} a list onto
7123 itself.  Replace the first element of the list of four birds with a
7124 fish.  Replace the rest of that list with a list of other fish.
7126 @node Cutting & Storing Text, List Implementation, car cdr & cons, Top
7127 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7128 @chapter Cutting and Storing Text
7129 @cindex Cutting and storing text
7130 @cindex Storing and cutting text
7131 @cindex Killing text
7132 @cindex Clipping text
7133 @cindex Erasing text
7134 @cindex Deleting text
7136 Whenever you cut or clip text out of a buffer with a `kill' command in
7137 GNU Emacs, it is stored in a list and you can bring it back with a
7138 `yank' command.
7140 (The use of the word `kill' in Emacs for processes which specifically
7141 @emph{do not} destroy the values of the entities is an unfortunate
7142 historical accident.  A much more appropriate word would be `clip' since
7143 that is what the kill commands do; they clip text out of a buffer and
7144 put it into storage from which it can be brought back.  I have often
7145 been tempted to replace globally all occurrences of `kill' in the Emacs
7146 sources with `clip' and all occurrences of `killed' with `clipped'.)
7148 @menu
7149 * Storing Text::                Text is stored in a list.
7150 * zap-to-char::                 Cutting out text up to a character.
7151 * kill-region::                 Cutting text out of a region.
7152 * Digression into C::           Minor note on C programming language macros.
7153 * defvar::                      How to give a variable an initial value.
7154 * copy-region-as-kill::         A definition for copying text.
7155 * cons & search-fwd Review::
7156 * search Exercises::
7157 @end menu
7159 @node Storing Text, zap-to-char, Cutting & Storing Text, Cutting & Storing Text
7160 @ifnottex
7161 @unnumberedsec Storing Text in a List
7162 @end ifnottex
7164 When text is cut out of a buffer, it is stored on a list.  Successive
7165 pieces of text are stored on the list successively, so the list might
7166 look like this:
7168 @smallexample
7169 ("a piece of text" "previous piece")
7170 @end smallexample
7172 @need 1200
7173 @noindent
7174 The function @code{cons} can be used to to create a new list from a
7175 piece of text (an `atom', to use the jargon) and an existing list,
7176 like this:
7178 @smallexample
7179 @group
7180 (cons "another piece"
7181       '("a piece of text" "previous piece"))
7182 @end group
7183 @end smallexample
7185 @need 1200
7186 @noindent
7187 If you evaluate this expression, a list of three elements will appear in
7188 the echo area:
7190 @smallexample
7191 ("another piece" "a piece of text" "previous piece")
7192 @end smallexample
7194 With the @code{car} and @code{nthcdr} functions, you can retrieve
7195 whichever piece of text you want.  For example, in the following code,
7196 @code{nthcdr 1 @dots{}} returns the list with the first item removed;
7197 and the @code{car} returns the first element of that remainder---the
7198 second element of the original list:
7200 @smallexample
7201 @group
7202 (car (nthcdr 1 '("another piece"
7203                  "a piece of text"
7204                  "previous piece")))
7205      @result{} "a piece of text"
7206 @end group
7207 @end smallexample
7209 The actual functions in Emacs are more complex than this, of course.
7210 The code for cutting and retrieving text has to be written so that
7211 Emacs can figure out which element in the list you want---the first,
7212 second, third, or whatever.  In addition, when you get to the end of
7213 the list, Emacs should give you the first element of the list, rather
7214 than nothing at all.
7216 The list that holds the pieces of text is called the @dfn{kill ring}.
7217 This chapter leads up to a description of the kill ring and how it is
7218 used by first tracing how the @code{zap-to-char} function works.  This
7219 function uses (or `calls') a function that invokes a function that
7220 manipulates the kill ring.  Thus, before reaching the mountains, we
7221 climb the foothills.
7223 A subsequent chapter describes how text that is cut from the buffer is
7224 retrieved.  @xref{Yanking, , Yanking Text Back}.
7226 @node zap-to-char, kill-region, Storing Text, Cutting & Storing Text
7227 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7228 @section @code{zap-to-char}
7229 @findex zap-to-char
7231 The @code{zap-to-char} function barely changed between GNU Emacs
7232 version 19 and GNU Emacs version 21.  However, @code{zap-to-char}
7233 calls another function, @code{kill-region}, which enjoyed a major rewrite
7234 on the way to version 21.
7236 The @code{kill-region} function in Emacs 19 is complex, but does not
7237 use code that is important at this time.  We will skip it.
7239 The @code{kill-region} function in Emacs 21 is easier to read than the
7240 same function in Emacs 19 and introduces a very important concept,
7241 that of error handling.  We will walk through the function.
7243 But first, let us look at the interactive @code{zap-to-char} function.
7245 @menu
7246 * Complete zap-to-char::        The complete implementation.
7247 * zap-to-char interactive::     A three part interactive expression.
7248 * zap-to-char body::            A short overview.
7249 * search-forward::              How to search for a string.
7250 * progn::                       The @code{progn} special form.
7251 * Summing up zap-to-char::      Using @code{point} and @code{search-forward}.
7252 @end menu
7254 @node Complete zap-to-char, zap-to-char interactive, zap-to-char, zap-to-char
7255 @ifnottex
7256 @unnumberedsubsec The Complete @code{zap-to-char} Implementation
7257 @end ifnottex
7259 The GNU Emacs version 19 and version 21 implementations of the
7260 @code{zap-to-char} function are nearly identical in form, and they
7261 work alike.  The function removes the text in the region between the
7262 location of the cursor (i.e., of point) up to and including the next
7263 occurrence of a specified character.  The text that @code{zap-to-char}
7264 removes is put in the kill ring; and it can be retrieved from the kill
7265 ring by typing @kbd{C-y} (@code{yank}).  If the command is given an
7266 argument, it removes text through that number of occurrences.  Thus,
7267 if the cursor were at the beginning of this sentence and the character
7268 were @samp{s}, @samp{Thus} would be removed.  If the argument were
7269 two, @samp{Thus, if the curs} would be removed, up to and including
7270 the @samp{s} in @samp{cursor}.
7272 If the specified character is not found, @code{zap-to-char} will say
7273 ``Search failed'', tell you the character you typed, and not remove
7274 any text.
7276 In order to determine how much text to remove, @code{zap-to-char} uses
7277 a search function.  Searches are used extensively in code that
7278 manipulates text, and we will focus attention on them as well as on the
7279 deletion command.
7281 @need 800
7282 Here is the complete text of the version 19 implementation of the function:
7284 @c v 19
7285 @smallexample
7286 @group
7287 (defun zap-to-char (arg char)  ; version 19 implementation
7288   "Kill up to and including ARG'th occurrence of CHAR.
7289 Goes backward if ARG is negative; error if CHAR not found."
7290   (interactive "*p\ncZap to char: ")
7291   (kill-region (point)
7292                (progn
7293                  (search-forward
7294                   (char-to-string char) nil nil arg)
7295                  (point))))
7296 @end group
7297 @end smallexample
7299 @node zap-to-char interactive, zap-to-char body, Complete zap-to-char, zap-to-char
7300 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7301 @subsection The @code{interactive} Expression
7303 @need 800
7304 The interactive expression in the @code{zap-to-char} command looks like
7305 this:
7307 @smallexample
7308 (interactive "*p\ncZap to char: ")
7309 @end smallexample
7311 The part within quotation marks, @code{"*p\ncZap to char:@: "}, specifies
7312 three different things.  First, and most simply, the asterisk, @samp{*},
7313 causes an error to be signalled if the buffer is read-only.  This means that
7314 if you try @code{zap-to-char} in a read-only buffer you will not be able to
7315 remove text, and you will receive a message that says ``Buffer is
7316 read-only''; your terminal may beep at you as well.
7318 The version 21 implementation does not have the asterisk, @samp{*}.  The
7319 function works the same as in version 19: in both cases, it cannot
7320 remove text from a read-only buffer but the function does copy the
7321 text that would have been removed to the kill ring.  Also, in both
7322 cases, you see an error message.
7324 However, the version 19 implementation copies text from a read-only
7325 buffer only because of a mistake in the implementation of
7326 @code{interactive}.  According to the documentation for
7327 @code{interactive}, the asterisk, @samp{*}, should prevent the
7328 @code{zap-to-char} function from doing anything at all when the buffer
7329 is read only.  In version 19, the function should not copy the text to
7330 the kill ring.  It is a bug that it does.
7332 In version 21, the function is designed to copy the text to the kill
7333 ring; moreover, @code{interactive} is implemented correctly.  So the
7334 asterisk, @samp{*}, had to be removed from the interactive
7335 specification.  However, if you insert an @samp{*} yourself and
7336 evaluate the function definition, then the next time you run the
7337 @code{zap-to-char} function on a read-only buffer, you will not copy
7338 any text.
7340 That change aside, and a change to the documentation, the two versions
7341 of the  @code{zap-to-char} function are identical.
7343 Let us continue with the interactive specification.
7345 The second part of @code{"*p\ncZap to char:@: "} is the @samp{p}.
7346 This part is separated from the next part by a newline, @samp{\n}.
7347 The @samp{p} means that the first argument to the function will be
7348 passed the value of a `processed prefix'.  The prefix argument is
7349 passed by typing @kbd{C-u} and a number, or @kbd{M-} and a number.  If
7350 the function is called interactively without a prefix, 1 is passed to
7351 this argument.
7353 The third part of @code{"*p\ncZap to char:@: "} is @samp{cZap to char:@:
7354 }.  In this part, the lower case @samp{c} indicates that
7355 @code{interactive} expects a prompt and that the argument will be a
7356 character.  The prompt follows the @samp{c} and is the string @samp{Zap
7357 to char:@: } (with a space after the colon to make it look good).
7359 What all this does is prepare the arguments to @code{zap-to-char} so they
7360 are of the right type, and give the user a prompt.
7362 @node zap-to-char body, search-forward, zap-to-char interactive, zap-to-char
7363 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7364 @subsection The Body of @code{zap-to-char}
7366 The body of the @code{zap-to-char} function contains the code that
7367 kills (that is, removes) the text in the region from the current
7368 position of the cursor up to and including the specified character.
7369 The first part of the code looks like this:
7371 @smallexample
7372 (kill-region (point) @dots{}
7373 @end smallexample
7375 @noindent
7376 @code{(point)} is the current position of the cursor.
7378 The next part of the code is an expression using @code{progn}.  The body
7379 of the @code{progn} consists of calls to @code{search-forward} and
7380 @code{point}.
7382 It is easier to understand how @code{progn} works after learning about
7383 @code{search-forward}, so we will look at @code{search-forward} and
7384 then at @code{progn}.
7386 @node search-forward, progn, zap-to-char body, zap-to-char
7387 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7388 @subsection The @code{search-forward} Function
7389 @findex search-forward
7391 The @code{search-forward} function is used to locate the
7392 zapped-for-character in @code{zap-to-char}.  If the search is
7393 successful, @code{search-forward} leaves point immediately after the
7394 last character in the target string.  (In @code{zap-to-char}, the
7395 target string is just one character long.)  If the search is
7396 backwards, @code{search-forward} leaves point just before the first
7397 character in the target.  Also, @code{search-forward} returns @code{t}
7398 for true.  (Moving point is therefore a `side effect'.)
7400 @need 1250
7401 In @code{zap-to-char}, the @code{search-forward} function looks like this:
7403 @smallexample
7404 (search-forward (char-to-string char) nil nil arg)
7405 @end smallexample
7407 The @code{search-forward} function takes four arguments:
7409 @enumerate
7410 @item
7411 The first argument is the target, what is searched for.  This must be a
7412 string, such as @samp{"z"}.
7414 As it happens, the argument passed to @code{zap-to-char} is a single
7415 character.  Because of the way computers are built, the Lisp
7416 interpreter may treat a single character as being different from a
7417 string of characters.  Inside the computer, a single character has a
7418 different electronic format than a string of one character.  (A single
7419 character can often be recorded in the computer using exactly one
7420 byte; but a string may be longer, and the computer needs to be ready
7421 for this.)  Since the @code{search-forward} function searches for a
7422 string, the character that the @code{zap-to-char} function receives as
7423 its argument must be converted inside the computer from one format to
7424 the other; otherwise the @code{search-forward} function will fail.
7425 The @code{char-to-string} function is used to make this conversion.
7427 @item
7428 The second argument bounds the search; it is specified as a position in
7429 the buffer.  In this case, the search can go to the end of the buffer,
7430 so no bound is set and the second argument is @code{nil}.
7432 @item
7433 The third argument tells the function what it should do if the search
7434 fails---it can signal an error (and print a message) or it can return
7435 @code{nil}.  A @code{nil} as the third argument causes the function to
7436 signal an error when the search fails.
7438 @item
7439 The fourth argument to @code{search-forward} is the repeat count---how
7440 many occurrences of the string to look for.  This argument is optional
7441 and if the function is called without a repeat count, this argument is
7442 passed the value 1.  If this argument is negative, the search goes
7443 backwards.
7444 @end enumerate
7446 @need 800
7447 In template form, a @code{search-forward} expression looks like this:
7449 @smallexample
7450 @group
7451 (search-forward "@var{target-string}"
7452                 @var{limit-of-search}
7453                 @var{what-to-do-if-search-fails}
7454                 @var{repeat-count})
7455 @end group
7456 @end smallexample
7458 We will look at @code{progn} next.
7460 @node progn, Summing up zap-to-char, search-forward, zap-to-char
7461 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7462 @subsection The @code{progn} Special Form
7463 @findex progn
7465 @code{progn} is a special form that causes each of its arguments to be
7466 evaluated in sequence and then returns the value of the last one.  The
7467 preceding expressions are evaluated only for the side effects they
7468 perform.  The values produced by them are discarded.
7470 @need 800
7471 The template for a @code{progn} expression is very simple:
7473 @smallexample
7474 @group
7475 (progn
7476   @var{body}@dots{})
7477 @end group
7478 @end smallexample
7480 In @code{zap-to-char}, the @code{progn} expression has to do two things:
7481 put point in exactly the right position; and return the location of
7482 point so that @code{kill-region} will know how far to kill to.
7484 The first argument to the @code{progn} is @code{search-forward}.  When
7485 @code{search-forward} finds the string, the function leaves point
7486 immediately after the last character in the target string.  (In this
7487 case the target string is just one character long.)  If the search is
7488 backwards, @code{search-forward} leaves point just before the first
7489 character in the target.  The movement of point is a side effect.
7491 The second and last argument to @code{progn} is the expression
7492 @code{(point)}.  This expression returns the value of point, which in
7493 this case will be the location to which it has been moved by
7494 @code{search-forward}.  This value is returned by the @code{progn}
7495 expression and is passed to @code{kill-region} as @code{kill-region}'s
7496 second argument.
7498 @node Summing up zap-to-char,  , progn, zap-to-char
7499 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7500 @subsection Summing up @code{zap-to-char}
7502 Now that we have seen how @code{search-forward} and @code{progn} work,
7503 we can see how the @code{zap-to-char} function works as a whole.
7505 The first argument to @code{kill-region} is the position of the cursor
7506 when the @code{zap-to-char} command is given---the value of point at
7507 that time.  Within the @code{progn}, the search function then moves
7508 point to just after the zapped-to-character and @code{point} returns the
7509 value of this location.  The @code{kill-region} function puts together
7510 these two values of point, the first one as the beginning of the region
7511 and the second one as the end of the region, and removes the region.
7513 The @code{progn} special form is necessary because the @code{kill-region}
7514 command takes two arguments; and it would fail if @code{search-forward}
7515 and @code{point} expressions were  written in sequence as two
7516 additional arguments.  The @code{progn} expression is a single argument
7517 to @code{kill-region} and returns the one value that @code{kill-region}
7518 needs for its second argument.
7520 @node kill-region, Digression into C, zap-to-char, Cutting & Storing Text
7521 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7522 @section @code{kill-region}
7523 @findex kill-region
7525 The @code{zap-to-char} function uses the @code{kill-region} function.
7526 This function clips text from a region and copies that text to
7527 the kill ring, from which it may be retrieved.
7529 The Emacs 21 version of that function uses @code{condition-case} and
7530 @code{copy-region-as-kill}, both of which we will explain.
7531 @code{condition-case} is an important special form.
7533 In essence, the @code{kill-region} function calls
7534 @code{condition-case}, which takes three arguments.  In this function,
7535 the first argument does nothing.  The second argument contains the
7536 code that does the work when all goes well.  The third argument
7537 contains the code that is called in the event of an error.
7539 @menu
7540 * Complete kill-region::        The function definition.
7541 * condition-case::              Dealing with a problem.
7542 * delete-and-extract-region::   Doing the work.
7543 @end menu
7545 @node Complete kill-region, condition-case, kill-region, kill-region
7546 @ifnottex
7547 @unnumberedsubsec The Complete @code{kill-region} Definition
7548 @end ifnottex
7550 @need 1200
7551 We will go through the @code{condition-case} code in a moment.  First,
7552 let us look at the original definition of @code{kill-region}, with
7553 comments added (the newer definition has an optional third argument
7554 and is more complex):
7556 @c v 21
7557 @smallexample
7558 @group
7559 (defun kill-region (beg end)
7560   "Kill between point and mark.
7561 The text is deleted but saved in the kill ring."
7562   (interactive "r")
7563 @end group
7565 @group
7566   ;; 1. `condition-case' takes three arguments.
7567   ;;    If the first argument is nil, as it is here,
7568   ;;    information about the error signal is not
7569   ;;    stored for use by another function.
7570   (condition-case nil
7571 @end group
7573 @group
7574       ;; 2. The second argument to `condition-case'
7575       ;;    tells the Lisp interpreter what to do when all goes well.
7576 @end group
7578 @group
7579       ;;    The `delete-and-extract-region' function usually does the
7580       ;;    work.  If the beginning and ending of the region are both
7581       ;;    the same, then the variable `string' will be empty, or nil
7582       (let ((string (delete-and-extract-region beg end)))
7583 @end group
7585 @group
7586         ;; `when' is an `if' clause that cannot take an `else-part'.
7587         ;; Emacs normally sets the value of `last-command' to the
7588         ;; previous command.
7589 @end group
7590 @group
7591         ;; `kill-append' concatenates the new string and the old.
7592         ;; `kill-new' inserts text into a new item in the kill ring.
7593         (when string
7594           (if (eq last-command 'kill-region)
7595               ;; if true, prepend string
7596               (kill-append string (< end beg))
7597             (kill-new string)))
7598         (setq this-command 'kill-region))
7599 @end group
7601 @group
7602     ;; 3. The third argument to `condition-case' tells the interpreter
7603     ;;    what to do with an error.
7604 @end group
7605 @group
7606     ;;    The third argument has a conditions part and a body part.
7607     ;;    If the conditions are met (in this case,
7608     ;;             if text or buffer is read-only)
7609     ;;    then the body is executed.
7610 @end group
7611 @group
7612     ((buffer-read-only text-read-only) ;; this is the if-part
7613      ;; then...
7614      (copy-region-as-kill beg end)
7615 @end group
7616 @group
7617      (if kill-read-only-ok            ;; usually this variable is nil
7618          (message "Read only text copied to kill ring")
7619        ;; or else, signal an error if the buffer is read-only;
7620        (barf-if-buffer-read-only)
7621        ;; and, in any case, signal that the text is read-only.
7622        (signal 'text-read-only (list (current-buffer)))))))
7623 @end group
7624 @end smallexample
7626 @node condition-case, delete-and-extract-region, Complete kill-region, kill-region
7627 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7628 @subsection @code{condition-case}
7629 @findex condition-case
7631 As we have seen earlier (@pxref{Making Errors, , Generate an Error
7632 Message}), when the Emacs Lisp interpreter has trouble evaluating an
7633 expression, it provides you with help; in the jargon, this is called
7634 ``signaling an error''.  Usually, the computer stops the program and
7635 shows you a message.
7637 However, some programs undertake complicated actions.  They should not
7638 simply stop on an error.  In the @code{kill-region} function, the most
7639 likely error is that you will try to kill text that is read-only and
7640 cannot be removed.  So the @code{kill-region} function contains code
7641 to handle this circumstance.  This code, which makes up the body of
7642 the @code{kill-region} function, is inside of a @code{condition-case}
7643 special form.
7645 @need 800
7646 The template for @code{condition-case} looks like this:
7648 @smallexample
7649 @group
7650 (condition-case
7651   @var{var}
7652   @var{bodyform}
7653   @var{error-handler}@dots{})
7654 @end group
7655 @end smallexample
7657 The second argument, @var{bodyform}, is straightforward.  The
7658 @code{condition-case} special form causes the Lisp interpreter to
7659 evaluate the code in @var{bodyform}.  If no error occurs, the special
7660 form returns the code's value and produces the side-effects, if any.
7662 In short, the @var{bodyform} part of a @code{condition-case}
7663 expression determines what should happen when everything works
7664 correctly.
7666 However, if an error occurs, among its other actions, the function
7667 generating the error signal will define one or more error condition
7668 names.
7670 An error handler is the third argument to @code{condition case}.
7671 An error handler has two parts, a @var{condition-name} and a
7672 @var{body}.  If the @var{condition-name} part of an error handler
7673 matches a condition name generated by an error, then the @var{body}
7674 part of the error handler is run.
7676 As you will expect, the @var{condition-name} part of an error handler
7677 may be either a single condition name or a list of condition names.
7679 Also, a complete @code{condition-case} expression may contain more
7680 than one error handler.  When an error occurs, the first applicable
7681 handler is run.
7683 Lastly, the first argument to the @code{condition-case} expression,
7684 the @var{var} argument, is sometimes bound to a variable that
7685 contains information about the error.  However, if that argument is
7686 nil, as is the case in @code{kill-region}, that information is
7687 discarded.
7689 @need 1200
7690 In brief, in the @code{kill-region} function, the code
7691 @code{condition-case} works like this:
7693 @smallexample
7694 @group
7695 @var{If no errors}, @var{run only this code}
7696     @var{but}, @var{if errors}, @var{run this other code}.
7697 @end group
7698 @end smallexample
7700 @node delete-and-extract-region,  , condition-case, kill-region
7701 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7702 @subsection @code{delete-and-extract-region}
7703 @findex delete-and-extract-region
7705 A @code{condition-case} expression has two parts, a part that is
7706 evaluated in the expectation that all will go well, but which may
7707 generate an error; and a part that is evaluated when there is an
7708 error.
7710 First, let us look at the code in @code{kill-region} that is run in
7711 the expectation that all goes well.  This is the core of the function.
7712 The code looks like this:
7714 @smallexample
7715 @group
7716 (let ((string (delete-and-extract-region beg end)))
7717   (when string
7718     (if (eq last-command 'kill-region)
7719         (kill-append string (< end beg))
7720       (kill-new string)))
7721   (setq this-command 'kill-region))
7722 @end group
7723 @end smallexample
7725 It looks complicated because we have the new functions
7726 @code{delete-and-extract-region}, @code{kill-append}, and
7727 @code{kill-new} as well as the new variables,
7728 @code{last-command} and @code{this-command}.
7730 The @code{delete-and-extract-region} function is straightforward.  It
7731 is a built-in function that deletes the text in a region (a side
7732 effect) and also returns that text.  This is the function that
7733 actually removes the text.  (And if it cannot do that, it signals the
7734 error.)
7736 In this @code{let} expression, the text that
7737 @code{delete-and-extract-region} returns is placed in the local
7738 variable called @samp{string}.  This is the text that is removed from
7739 the buffer.  (To be more precise, the variable is set to point to the
7740 address of the extracted text; to say it is `placed in' the variable
7741 is simply a shorthand.)
7743 If the variable @samp{string} does point to text, that text is added
7744 to the kill ring.  The variable will have a @code{nil} value if no
7745 text was removed.
7747 The code uses @code{when} to determine whether the variable
7748 @samp{string} points to text.  A @code{when} statement is simply a
7749 programmers' convenience.  A @code{when} statement is an @code{if}
7750 statement without the possibility of an else clause.  In your mind, you
7751 can replace @code{when} with @code{if} and understand what goes on.
7752 That is what the Lisp interpreter does.
7754 @cindex Macro, lisp
7755 @cindex Lisp macro
7756 Technically speaking, @code{when} is a Lisp macro.  A Lisp @dfn{macro}
7757 enables you to define new control constructs and other language
7758 features.  It tells the interpreter how to compute another Lisp
7759 expression which will in turn compute the value.  In this case, the
7760 `other expression' is an @code{if} expression.  For more about Lisp
7761 macros, see @ref{Macros, , Macros, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
7762 Manual}.  The C programming language also provides macros.  These are
7763 different, but also useful.  We will briefly look at C macros in
7764 @ref{Digression into C}.
7766 @need 1200
7767 If the string has content, then another conditional expression is
7768 executed.  This is an @code{if} with both a then-part and an else-part.
7770 @smallexample
7771 @group
7772 (if (eq last-command 'kill-region)
7773     (kill-append string (< end beg))
7774   (kill-new string)))
7775 @end group
7776 @end smallexample
7778 The then-part is evaluated if the previous command was another call to
7779 @code{kill-region}; if not, the else-part is evaluated.
7781 @code{last-command} is a variable that comes with Emacs that we have
7782 not seen before.  Normally, whenever a function is executed, Emacs
7783 sets the value of @code{last-command} to the previous command.
7785 @need 1200
7786 In this segment of the definition, the @code{if} expression checks
7787 whether the previous command was @code{kill-region}.  If it was,
7789 @smallexample
7790 (kill-append string (< end beg))
7791 @end smallexample
7793 @noindent
7794 concatenates a copy of the newly clipped text to the just previously
7795 clipped text in the kill ring.  (If the @w{@code{(< end beg))}}
7796 expression is true, @code{kill-append} prepends the string to the just
7797 previously clipped text.  For a detailed discussion, see
7798 @ref{kill-append function, , The @code{kill-append} function}.)
7800 If you then yank back the text, i.e., `paste' it, you get both
7801 pieces of text at once.  That way, if you delete two words in a row,
7802 and then yank them back, you get both words, in their proper order,
7803 with one yank.  (The @w{@code{(< end beg))}} expression makes sure the
7804 order is correct.)
7806 On the other hand, if the previous command is not @code{kill-region},
7807 then the @code{kill-new} function is called, which adds the text to
7808 the kill ring as the latest item, and sets the
7809 @code{kill-ring-yank-pointer} variable to point to it.
7811 @node Digression into C, defvar, kill-region, Cutting & Storing Text
7812 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7813 @section Digression into C
7814 @findex delete-and-extract-region
7815 @cindex C, a digression into
7816 @cindex Digression into C
7818 The @code{zap-to-char} command uses the
7819 @code{delete-and-extract-region} function, which in turn uses two
7820 other functions, @code{copy-region-as-kill} and
7821 @code{del_range_1}.  The @code{copy-region-as-kill} function will be
7822 described in a following section; it puts a copy of the region in the
7823 kill ring so it can be yanked back.  (@xref{copy-region-as-kill, ,
7824 @code{copy-region-as-kill}}.)
7826 The @code{delete-and-extract-region} function removes the contents of
7827 a region and you cannot get them back.
7829 Unlike the other code discussed here, @code{delete-and-extract-region}
7830 is not written in Emacs Lisp; it is written in C and is one of the
7831 primitives of the GNU Emacs system.  Since it is very simple, I will
7832 digress briefly from Lisp and describe it here.
7834 @need 1500
7835 Like many of the other Emacs primitives,
7836 @code{delete-and-extract-region} is written as an instance of a C
7837 macro, a macro being a template for code.  The complete macro looks
7838 like this:
7840 @c /usr/local/src/emacs/src/editfns.c
7841 @smallexample
7842 @group
7843 DEFUN ("delete-and-extract-region", Fdelete_and_extract_region,
7844        Sdelete_and_extract_region, 2, 2, 0,
7845   "Delete the text between START and END and return it.")
7846   (start, end)
7847      Lisp_Object start, end;
7849   validate_region (&start, &end);
7850   return del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
7852 @end group
7853 @end smallexample
7855 Without going into the details of the macro writing process, let me
7856 point out that this macro starts with the word @code{DEFUN}.  The word
7857 @code{DEFUN} was chosen since the code serves the same purpose as
7858 @code{defun} does in Lisp.  The word @code{DEFUN} is followed by seven
7859 parts inside of parentheses:
7861 @itemize @bullet
7862 @item
7863 The first part is the name given to the function in Lisp,
7864 @code{delete-and-extract-region}.
7866 @item
7867 The second part is the name of the function in C,
7868 @code{Fdelete_and_extract_region}.  By convention, it starts with
7869 @samp{F}.  Since C does not use hyphens in names, underscores are used
7870 instead.
7872 @item
7873 The third part is the name for the C constant structure that records
7874 information on this function for internal use.  It is the name of the
7875 function in C but begins with an @samp{S} instead of an @samp{F}.
7877 @item
7878 The fourth and fifth parts specify the minimum and maximum number of
7879 arguments the function can have.  This function demands exactly 2
7880 arguments.
7882 @item
7883 The sixth part is nearly like the argument that follows the
7884 @code{interactive} declaration in a function written in Lisp: a letter
7885 followed, perhaps, by a prompt.  The only difference from the Lisp is
7886 when the macro is called with no arguments.  Then you write a @code{0}
7887 (which is a `null string'), as in this macro.
7889 If you were to specify arguments, you would place them between
7890 quotation marks.  The C macro for @code{goto-char} includes
7891 @code{"NGoto char: "} in this position to indicate that the function
7892 expects a raw prefix, in this case, a numerical location in a buffer,
7893 and provides a prompt.
7895 @item
7896 The seventh part is a documentation string, just like the one for a
7897 function written in Emacs Lisp, except that every newline must be
7898 written explicitly as @samp{\n} followed by a backslash and carriage
7899 return.
7901 @need 1000
7902 Thus, the first two lines of documentation for  @code{goto-char} are
7903 written like this:
7905 @smallexample
7906 @group
7907   "Set point to POSITION, a number or marker.\n\
7908 Beginning of buffer is position (point-min), end is (point-max).
7909 @end group
7910 @end smallexample
7911 @end itemize
7913 @need 1200
7914 In a C macro, the formal parameters come next, with a statement of
7915 what kind of object they are, followed by what might be called the `body'
7916 of the macro.  For @code{delete-and-extract-region} the `body'
7917 consists of the following two lines:
7919 @smallexample
7920 @group
7921 validate_region (&start, &end);
7922 return del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
7923 @end group
7924 @end smallexample
7926 The first function, @code{validate_region} checks whether the values
7927 passed as the beginning and end of the region are the proper type and
7928 are within range.  The second function, @code{del_range_1}, actually
7929 deletes the text.
7931 @code{del_range_1} is a complex function we will not look into.  It
7932 updates the buffer and does other things.
7934 However, it is worth looking at the two arguments passed to
7935 @code{del_range}.  These are @w{@code{XINT (start)}} and @w{@code{XINT
7936 (end)}}.
7938 As far as the C language is concerned, @code{start} and @code{end} are
7939 two integers that mark the beginning and end of the region to be
7940 deleted@footnote{More precisely, and requiring more expert knowledge
7941 to understand, the two integers are of type `Lisp_Object', which can
7942 also be a C union instead of an integer type.}.
7944 In early versions of Emacs, these two numbers were thirty-two bits
7945 long, but the code is slowly being generalized to handle other
7946 lengths.  Three of the available bits are used to specify the type of
7947 information and a fourth bit is used for handling the computer's
7948 memory; the remaining bits are used as `content'.
7950 @samp{XINT} is a C macro that extracts the relevant number from the
7951 longer collection of bits; the four other bits are discarded.
7953 @need 800
7954 The command in @code{delete-and-extract-region} looks like this:
7956 @smallexample
7957 del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
7958 @end smallexample
7960 @noindent
7961 It deletes the region between the beginning position, @code{start},
7962 and the ending position, @code{end}.
7964 From the point of view of the person writing Lisp, Emacs is all very
7965 simple; but hidden underneath is a great deal of complexity to make it
7966 all work.
7968 @node defvar, copy-region-as-kill, Digression into C, Cutting & Storing Text
7969 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7970 @section Initializing a Variable with @code{defvar}
7971 @findex defvar
7972 @cindex Initializing a variable
7973 @cindex Variable initialization
7975 Unlike the @code{delete-and-extract-region} function, the
7976 @code{copy-region-as-kill} function is written in Emacs Lisp.  Two
7977 functions within it, @code{kill-append} and @code{kill-new}, copy a
7978 region in a buffer and save it in a variable called the
7979 @code{kill-ring}.  This section describes how the @code{kill-ring}
7980 variable is created and initialized using the @code{defvar} special
7981 form.
7983 (Again we note that the term @code{kill-ring} is a misnomer.  The text
7984 that is clipped out of the buffer can be brought back; it is not a ring
7985 of corpses, but a ring of resurrectable text.)
7987 In Emacs Lisp, a variable such as the @code{kill-ring} is created and
7988 given an initial value by using the @code{defvar} special form.  The
7989 name comes from ``define variable''.
7991 The @code{defvar} special form is similar to @code{setq} in that it sets
7992 the value of a variable.  It is unlike @code{setq} in two ways: first,
7993 it only sets the value of the variable if the variable does not already
7994 have a value.  If the variable already has a value, @code{defvar} does
7995 not override the existing value.  Second, @code{defvar} has a
7996 documentation string.
7998 (Another special form, @code{defcustom}, is designed for variables
7999 that people customize.  It has more features than @code{defvar}.
8000 (@xref{defcustom, , Setting Variables with @code{defcustom}}.)
8002 @menu
8003 * See variable current value::
8004 * defvar and asterisk::         An old-time convention.
8005 @end menu
8007 @node See variable current value, defvar and asterisk, defvar, defvar
8008 @ifnottex
8009 @unnumberedsubsec Seeing the Current Value of a Variable
8010 @end ifnottex
8012 You can see the current value of a variable, any variable, by using
8013 the @code{describe-variable} function, which is usually invoked by
8014 typing @kbd{C-h v}.  If you type @kbd{C-h v} and then @code{kill-ring}
8015 (followed by @key{RET}) when prompted, you will see what is in your
8016 current kill ring---this may be quite a lot!  Conversely, if you have
8017 been doing nothing this Emacs session except read this document, you
8018 may have nothing in it.  Also, you will see the documentation for
8019 @code{kill-ring}:
8021 @smallexample
8022 @group
8023 Documentation:
8024 List of killed text sequences.
8025 Since the kill ring is supposed to interact nicely with cut-and-paste
8026 facilities offered by window systems, use of this variable should
8027 @end group
8028 @group
8029 interact nicely with `interprogram-cut-function' and
8030 `interprogram-paste-function'.  The functions `kill-new',
8031 `kill-append', and `current-kill' are supposed to implement this
8032 interaction; you may want to use them instead of manipulating the kill
8033 ring directly.
8034 @end group
8035 @end smallexample
8037 @need 800
8038 The kill ring is defined by a @code{defvar} in the following way:
8040 @smallexample
8041 @group
8042 (defvar kill-ring nil
8043   "List of killed text sequences.
8044 @dots{}")
8045 @end group
8046 @end smallexample
8048 @noindent
8049 In this variable definition, the variable is given an initial value of
8050 @code{nil}, which makes sense, since if you have saved nothing, you want
8051 nothing back if you give a @code{yank} command.  The documentation
8052 string is written just like the documentation string of a @code{defun}.
8053 As with the documentation string of the @code{defun}, the first line of
8054 the documentation should be a complete sentence, since some commands,
8055 like @code{apropos}, print only the first line of documentation.
8056 Succeeding lines should not be indented; otherwise they look odd when
8057 you use @kbd{C-h v} (@code{describe-variable}).
8059 @node defvar and asterisk,  , See variable current value, defvar
8060 @subsection @code{defvar} and an asterisk
8061 @findex defvar @r{for a user customizable variable}
8062 @findex defvar @r{with an asterisk}
8064 In the past, Emacs used the @code{defvar} special form both for
8065 internal variables that you would not expect a user to change and for
8066 variables that you do expect a user to change.  Although you can still
8067 use @code{defvar} for user customizable variables, please use
8068 @code{defcustom} instead, since that special form provides a path into
8069 the Customization commands.  (@xref{defcustom, , Setting Variables
8070 with @code{defcustom}}.)
8072 When you specified a variable using the @code{defvar} special form,
8073 you could distinguish a readily settable variable from others by
8074 typing an asterisk, @samp{*}, in the first column of its documentation
8075 string.  For example:
8077 @smallexample
8078 @group
8079 (defvar shell-command-default-error-buffer nil
8080   "*Buffer name for `shell-command' @dots{} error output.
8081 @dots{} ")
8082 @end group
8083 @end smallexample
8085 @noindent
8086 This means that you could (and still can) use the @code{edit-options}
8087 command to change the value of
8088 @code{shell-command-default-error-buffer} temporarily.
8090 @findex edit-options
8091 However, options set using @code{edit-options} are set only for the
8092 duration of your editing session.  The new values are not saved
8093 between sessions.  Each time Emacs starts, it reads the original
8094 value, unless you change the value within your @file{.emacs} file,
8095 either by setting it manually or by using @code{customize}.
8096 @xref{Emacs Initialization, , Your @file{.emacs} File}.
8098 For me, the major use of the @code{edit-options} command is to suggest
8099 variables that I might want to set in my @file{.emacs} file.  I urge
8100 you to look through the list.  (@xref{Edit Options, , Editing Variable
8101 Values, emacs, The GNU Emacs Manual}.)
8103 @node copy-region-as-kill, cons & search-fwd Review, defvar, Cutting & Storing Text
8104 @comment  node-name,  next,  previous,  up
8105 @section @code{copy-region-as-kill}
8106 @findex copy-region-as-kill
8107 @findex nthcdr
8109 The @code{copy-region-as-kill} function copies a region of text from a
8110 buffer and (via either @code{kill-append} or @code{kill-new}) saves it
8111 in the @code{kill-ring}.
8113 If you call @code{copy-region-as-kill} immediately after a
8114 @code{kill-region} command, Emacs appends the newly copied text to the
8115 previously copied text.  This means that if you yank back the text, you
8116 get it all, from both this and the previous operation.  On the other
8117 hand, if some other command precedes the @code{copy-region-as-kill},
8118 the function copies the text into a separate entry in the kill ring.
8120 @menu
8121 * Complete copy-region-as-kill::  The complete function definition.
8122 * copy-region-as-kill body::    The body of @code{copy-region-as-kill}.
8123 @end menu
8125 @node Complete copy-region-as-kill, copy-region-as-kill body, copy-region-as-kill, copy-region-as-kill
8126 @ifnottex
8127 @unnumberedsubsec The complete @code{copy-region-as-kill} function definition
8128 @end ifnottex
8130 @need 1200
8131 Here is the complete text of the version 21 @code{copy-region-as-kill}
8132 function:
8134 @c !!! for no text properties, use buffer-substring-no-properties
8136 @smallexample
8137 @group
8138 (defun copy-region-as-kill (beg end)
8139   "Save the region as if killed, but don't kill it.
8140 In Transient Mark mode, deactivate the mark.
8141 If `interprogram-cut-function' is non-nil, also save
8142 the text for a window system cut and paste."
8143   (interactive "r")
8144 @end group
8145 @group
8146   (if (eq last-command 'kill-region)
8147       (kill-append (buffer-substring beg end) (< end beg))
8148     (kill-new (buffer-substring beg end)))
8149 @end group
8150 @group
8151   (if transient-mark-mode
8152       (setq deactivate-mark t))
8153   nil)
8154 @end group
8155 @end smallexample
8157 @need 800
8158 As usual, this function can be divided into its component parts:
8160 @smallexample
8161 @group
8162 (defun copy-region-as-kill (@var{argument-list})
8163   "@var{documentation}@dots{}"
8164   (interactive "r")
8165   @var{body}@dots{})
8166 @end group
8167 @end smallexample
8169 The arguments are @code{beg} and @code{end} and the function is
8170 interactive with @code{"r"}, so the two arguments must refer to the
8171 beginning and end of the region.  If you have been reading though this
8172 document from the beginning, understanding these parts of a function is
8173 almost becoming routine.
8175 The documentation is somewhat confusing unless you remember that the
8176 word `kill' has a meaning different from its usual meaning.  The
8177 `Transient Mark' and @code{interprogram-cut-function} comments explain
8178 certain side-effects.
8180 After you once set a mark, a buffer always contains a region.  If you
8181 wish, you can use Transient Mark mode to highlight the region
8182 temporarily.  (No one wants to highlight the region all the time, so
8183 Transient Mark mode highlights it only at appropriate times.  Many
8184 people turn off Transient Mark mode, so the region is never
8185 highlighted.)
8187 Also, a windowing system allows you to copy, cut, and paste among
8188 different programs.  In the X windowing system, for example, the
8189 @code{interprogram-cut-function} function is @code{x-select-text},
8190 which works with the windowing system's equivalent of the Emacs kill
8191 ring.
8193 The body of the @code{copy-region-as-kill} function starts with an
8194 @code{if} clause.  What this clause does is distinguish between two
8195 different situations: whether or not this command is executed
8196 immediately after a previous @code{kill-region} command.  In the first
8197 case, the new region is appended to the previously copied text.
8198 Otherwise, it is inserted into the beginning of the kill ring as a
8199 separate piece of text from the previous piece.
8201 The last two lines of the function prevent the region from lighting up
8202 if Transient Mark mode is turned on.
8204 The body of @code{copy-region-as-kill} merits discussion in detail.
8206 @node copy-region-as-kill body,  , Complete copy-region-as-kill, copy-region-as-kill
8207 @comment  node-name,  next,  previous,  up
8208 @subsection The Body of @code{copy-region-as-kill}
8210 The @code{copy-region-as-kill} function works in much the same way as
8211 the @code{kill-region} function (@pxref{kill-region,
8212 ,@code{kill-region}}).  Both are written so that two or more kills in
8213 a row combine their text into a single entry.  If you yank back the
8214 text from the kill ring, you get it all in one piece.  Moreover, kills
8215 that kill forward from the current position of the cursor are added to
8216 the end of the previously copied text and commands that copy text
8217 backwards add it to the beginning of the previously copied text.  This
8218 way, the words in the text stay in the proper order.
8220 Like @code{kill-region}, the @code{copy-region-as-kill} function makes
8221 use of the @code{last-command} variable that keeps track of the
8222 previous Emacs command.
8224 @menu
8225 * last-command & this-command::
8226 * kill-append function::
8227 * kill-new function::
8228 @end menu
8230 @node last-command & this-command, kill-append function, copy-region-as-kill body, copy-region-as-kill body
8231 @ifnottex
8232 @unnumberedsubsubsec @code{last-command} and @code{this-command}
8233 @end ifnottex
8235 Normally, whenever a function is executed, Emacs sets the value of
8236 @code{this-command} to the function being executed (which in this case
8237 would be @code{copy-region-as-kill}).  At the same time, Emacs sets
8238 the value of @code{last-command} to the previous value of
8239 @code{this-command}.
8241 In the first part of the body of the @code{copy-region-as-kill}
8242 function, an @code{if} expression determines whether the value of
8243 @code{last-command} is @code{kill-region}.  If so, the then-part of
8244 the @code{if} expression is evaluated; it uses the @code{kill-append}
8245 function to concatenate the text copied at this call to the function
8246 with the text already in the first element (the @sc{car}) of the kill
8247 ring.  On the other hand, if the value of @code{last-command} is not
8248 @code{kill-region}, then the @code{copy-region-as-kill} function
8249 attaches a new element to the kill ring using the @code{kill-new}
8250 function.
8252 @need 1250
8253 The @code{if} expression reads as follows; it uses @code{eq}, which is
8254 a function we have not yet seen:
8256 @smallexample
8257 @group
8258   (if (eq last-command 'kill-region)
8259       ;; @r{then-part}
8260       (kill-append (buffer-substring beg end) (< end beg))
8261     ;; @r{else-part}
8262     (kill-new (buffer-substring beg end)))
8263 @end group
8264 @end smallexample
8266 @findex eq @r{(example of use)}
8267 @noindent
8268 The @code{eq} function tests whether its first argument is the same Lisp
8269 object as its second argument.  The @code{eq} function is similar to the
8270 @code{equal} function in that it is used to test for equality, but
8271 differs in that it determines whether two representations are actually
8272 the same object inside the computer, but with different names.
8273 @code{equal} determines whether the structure and contents of two
8274 expressions are the same.
8276 If the previous command was @code{kill-region}, then the Emacs Lisp
8277 interpreter calls the @code{kill-append} function
8279 @node kill-append function, kill-new function, last-command & this-command, copy-region-as-kill body
8280 @unnumberedsubsubsec The @code{kill-append} function
8281 @findex kill-append
8283 @need 800
8284 The @code{kill-append} function looks like this:
8286 @smallexample
8287 @group
8288 (defun kill-append (string before-p)
8289   "Append STRING to the end of the latest kill in the kill ring.
8290 If BEFORE-P is non-nil, prepend STRING to the kill.
8291 If `interprogram-cut-function' is set, pass the resulting kill to
8292 it."
8293   (kill-new (if before-p
8294                 (concat string (car kill-ring))
8295               (concat (car kill-ring) string))
8296             t))
8297 @end group
8298 @end smallexample
8300 @noindent
8301 The @code{kill-append} function is fairly straightforward.  It uses
8302 the @code{kill-new} function, which we will discuss in more detail in
8303 a moment.
8305 First, let us look at the conditional that is one of the two arguments
8306 to @code{kill-new}.  It uses @code{concat} to concatenate the new text
8307 to the @sc{car} of the kill ring.  Whether it prepends or appends the
8308 text depends on the results of an @code{if} expression:
8310 @smallexample
8311 @group
8312 (if before-p                            ; @r{if-part}
8313     (concat string (car kill-ring))     ; @r{then-part}
8314   (concat (car kill-ring) string))      ; @r{else-part}
8315 @end group
8316 @end smallexample
8318 @noindent
8319 If the region being killed is before the region that was killed in the
8320 last command, then it should be prepended before the material that was
8321 saved in the previous kill; and conversely, if the killed text follows
8322 what was just killed, it should be appended after the previous text.
8323 The @code{if} expression depends on the predicate @code{before-p} to
8324 decide whether the newly saved text should be put before or after the
8325 previously saved text.
8327 The symbol @code{before-p} is the name of one of the arguments to
8328 @code{kill-append}.  When the @code{kill-append} function is
8329 evaluated, it is bound to the value returned by evaluating the actual
8330 argument.  In this case, this is the expression @code{(< end beg)}.
8331 This expression does not directly determine whether the killed text in
8332 this command is located before or after the kill text of the last
8333 command; what it does is determine whether the value of the variable
8334 @code{end} is less than the value of the variable @code{beg}.  If it
8335 is, it means that the user is most likely heading towards the
8336 beginning of the buffer.  Also, the result of evaluating the predicate
8337 expression, @code{(< end beg)}, will be true and the text will be
8338 prepended before the previous text.  On the other hand, if the value of
8339 the variable @code{end} is greater than the value of the variable
8340 @code{beg}, the text will be appended after the previous text.
8342 @need 800
8343 When the newly saved text will be prepended, then the string with the new
8344 text will be concatenated before the old text:
8346 @smallexample
8347 (concat string (car kill-ring))
8348 @end smallexample
8350 @need 1200
8351 @noindent
8352 But if the text will be appended, it will be concatenated
8353 after the old text:
8355 @smallexample
8356 (concat (car kill-ring) string))
8357 @end smallexample
8359 To understand how this works, we first need to review the
8360 @code{concat} function.  The @code{concat} function links together or
8361 unites two strings of text.  The result is a string.  For example:
8363 @smallexample
8364 @group
8365 (concat "abc" "def")
8366      @result{} "abcdef"
8367 @end group
8369 @group
8370 (concat "new "
8371         (car '("first element" "second element")))
8372      @result{} "new first element"
8374 (concat (car
8375         '("first element" "second element")) " modified")
8376      @result{} "first element modified"
8377 @end group
8378 @end smallexample
8380 We can now make sense of @code{kill-append}: it modifies the contents
8381 of the kill ring.  The kill ring is a list, each element of which is
8382 saved text.  The @code{kill-append} function uses the @code{kill-new}
8383 function which in turn uses the @code{setcar} function.
8385 @node kill-new function,  , kill-append function, copy-region-as-kill body
8386 @unnumberedsubsubsec The @code{kill-new} function
8387 @findex kill-new
8389 @need 1200
8390 The @code{kill-new} function looks like this:
8392 @smallexample
8393 @group
8394 (defun kill-new (string &optional replace)
8395   "Make STRING the latest kill in the kill ring.
8396 Set the kill-ring-yank pointer to point to it.
8397 If `interprogram-cut-function' is non-nil, apply it to STRING.
8398 Optional second argument REPLACE non-nil means that STRING will replace
8399 the front of the kill ring, rather than being added to the list."
8400 @end group
8401 @group
8402   (and (fboundp 'menu-bar-update-yank-menu)
8403        (menu-bar-update-yank-menu string (and replace (car kill-ring))))
8404 @end group
8405 @group
8406   (if (and replace kill-ring)
8407       (setcar kill-ring string)
8408     (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8409     (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8410         (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil)))
8411 @end group
8412 @group
8413   (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8414   (if interprogram-cut-function
8415       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8416 @end group
8417 @end smallexample
8419 As usual, we can look at this function in parts.
8421 @need 1200
8422 The first line of the documentation makes sense:
8424 @smallexample
8425 Make STRING the latest kill in the kill ring.
8426 @end smallexample
8428 @noindent
8429 Let's skip over the rest of the documentation for the moment.
8431 Also, let's skip over the first two lines of code, those involving
8432 @code{menu-bar-update-yank-menu}.  We will explain them below.
8434 @need 1200
8435 The critical lines are these:
8437 @smallexample
8438 @group
8439   (if (and replace kill-ring)
8440       ;; @r{then}
8441       (setcar kill-ring string)
8442 @end group
8443 @group
8444     ;; @r{else}
8445     (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8446     (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8447         ;; @r{avoid overly long kill ring}
8448         (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil)))
8449 @end group
8450 @group
8451   (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8452   (if interprogram-cut-function
8453       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8454 @end group
8455 @end smallexample
8457 The conditional test is @w{@code{(and replace kill-ring)}}.
8458 This will be true when two conditions are met:  the kill ring has
8459 something in it, and the @code{replace} variable is true.
8461 @need 1250
8462 The @code{kill-append} function sets @code{replace} to be true; then,
8463 when the kill ring has at least one item in it, the @code{setcar}
8464 expression is executed:
8466 @smallexample
8467 (setcar kill-ring string)
8468 @end smallexample
8470 The @code{setcar} function actually changes the first element of the
8471 @code{kill-ring} list to the value of @code{string}.  It replaces the
8472 first element.
8474 On the other hand, if the kill ring is empty, or replace is false, the
8475 else-part of the condition is executed:
8477 @smallexample
8478 @group
8479 (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8480 (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8481     (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil))
8482 @end group
8483 @end smallexample
8485 @noindent
8486 This expression first constructs a new version of the kill ring by
8487 prepending @code{string} to the existing kill ring as a new element.
8488 Then it executes a second @code{if} clause.  This second @code{if}
8489 clause keeps the kill ring from growing too long.
8491 Let's look at these two expressions in order.
8493 The @code{setq} line of the else-part sets the new value of the kill
8494 ring to what results from adding the string being killed to the old kill
8495 ring.
8497 @need 800
8498 We can see how this works with an example:
8500 @smallexample
8501 (setq example-list '("here is a clause" "another clause"))
8502 @end smallexample
8504 @need 1200
8505 @noindent
8506 After evaluating this expression with @kbd{C-x C-e}, you can evaluate
8507 @code{example-list} and see what it returns:
8509 @smallexample
8510 @group
8511 example-list
8512      @result{} ("here is a clause" "another clause")
8513 @end group
8514 @end smallexample
8516 @need 1200
8517 @noindent
8518 Now, we can add a new element on to this list by evaluating the
8519 following expression:
8520 @findex cons, @r{example}
8522 @smallexample
8523 (setq example-list (cons "a third clause" example-list))
8524 @end smallexample
8526 @need 800
8527 @noindent
8528 When we evaluate @code{example-list}, we find its value is:
8530 @smallexample
8531 @group
8532 example-list
8533      @result{} ("a third clause" "here is a clause" "another clause")
8534 @end group
8535 @end smallexample
8537 @noindent
8538 Thus, the third clause was added to the list by @code{cons}.
8540 @need 1200
8541 This is exactly similar to what the @code{setq} and @code{cons} do in
8542 the function.  Here is the line again:
8544 @smallexample
8545 (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8546 @end smallexample
8548 @need 1200
8549 Now for the second part of the @code{if} clause.  This expression
8550 keeps the kill ring from growing too long.  It looks like this:
8552 @smallexample
8553 @group
8554 (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8555     (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil))
8556 @end group
8557 @end smallexample
8559 The code checks whether the length of the kill ring is greater than
8560 the maximum permitted length.  This is the value of
8561 @code{kill-ring-max} (which is 60, by default).  If the length of the
8562 kill ring is too long, then this code sets the last element of the
8563 kill ring to @code{nil}.  It does this by using two functions,
8564 @code{nthcdr} and @code{setcdr}.
8566 We looked at @code{setcdr} earlier (@pxref{setcdr, , @code{setcdr}}).
8567 It sets the @sc{cdr} of a list, just as @code{setcar} sets the
8568 @sc{car} of a list.  In this case, however, @code{setcdr} will not be
8569 setting the @sc{cdr} of the whole kill ring; the @code{nthcdr}
8570 function is used to cause it to set the @sc{cdr} of the next to last
8571 element of the kill ring---this means that since the @sc{cdr} of the
8572 next to last element is the last element of the kill ring, it will set
8573 the last element of the kill ring.
8575 @findex nthcdr, @r{example}
8576 The @code{nthcdr} function works by repeatedly taking the @sc{cdr} of a
8577 list---it takes the @sc{cdr} of the @sc{cdr} of the @sc{cdr}
8578 @dots{}  It does this @var{N} times and returns the results.
8580 @findex setcdr, @r{example}
8581 Thus, if we had a four element list that was supposed to be three
8582 elements long, we could set the @sc{cdr} of the next to last element
8583 to @code{nil}, and thereby shorten the list.  (If you sent the last
8584 element to some other value than @code{nil}, which you could do, then
8585 you would not have shortened the list.)
8587 You can see shortening by evaluating the following three expressions
8588 in turn.  First set the value of @code{trees} to @code{(maple oak pine
8589 birch)}, then set the @sc{cdr} of its second @sc{cdr} to @code{nil}
8590 and then find the value of @code{trees}:
8592 @smallexample
8593 @group
8594 (setq trees '(maple oak pine birch))
8595      @result{} (maple oak pine birch)
8596 @end group
8598 @group
8599 (setcdr (nthcdr 2 trees) nil)
8600      @result{} nil
8602 trees
8603      @result{} (maple oak pine)
8604 @end group
8605 @end smallexample
8607 @noindent
8608 (The value returned by the @code{setcdr} expression is @code{nil} since
8609 that is what the @sc{cdr} is set to.)
8611 To repeat, in @code{kill-new}, the @code{nthcdr} function takes the
8612 @sc{cdr} a number of times that is one less than the maximum permitted
8613 size of the kill ring and sets the @sc{cdr} of that element (which
8614 will be the rest of the elements in the kill ring) to @code{nil}.
8615 This prevents the kill ring from growing too long.
8617 @need 800
8618 The next to last expression in the @code{kill-new} function is
8620 @smallexample
8621 (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8622 @end smallexample
8624 The @code{kill-ring-yank-pointer} is a global variable that is set to be
8625 the @code{kill-ring}.
8627 Even though the @code{kill-ring-yank-pointer} is called a
8628 @samp{pointer}, it is a variable just like the kill ring.  However, the
8629 name has been chosen to help humans understand how the variable is used.
8630 The variable is used in functions such as @code{yank} and
8631 @code{yank-pop} (@pxref{Yanking, , Yanking Text Back}).
8633 @need 1200
8634 Now, to return to the first two lines in the body of the function:
8636 @smallexample
8637 @group
8638   (and (fboundp 'menu-bar-update-yank-menu)
8639        (menu-bar-update-yank-menu string (and replace (car kill-ring))))
8640 @end group
8641 @end smallexample
8643 @noindent
8644 This is an expression whose first element is the function @code{and}.
8646 @findex and, @r{introduced}
8647 The @code{and} special form evaluates each of its arguments until one of
8648 the arguments returns a value of @code{nil}, in which case the
8649 @code{and} expression returns @code{nil}; however, if none of the
8650 arguments returns a value of @code{nil}, the value resulting from
8651 evaluating the last argument is returned.  (Since such a value is not
8652 @code{nil}, it is considered true in Emacs Lisp.)  In other words, an
8653 @code{and} expression returns a true value only if all its arguments
8654 are true.
8655 @findex and
8657 In this case, the expression tests first to see whether
8658 @code{menu-bar-update-yank-menu} exists as a function, and if so,
8659 calls it.  The @code{fboundp} function returns true if the symbol it
8660 is testing has a function definition that `is not void'.  If the
8661 symbol's function definition were void, we would receive an error
8662 message, as we did when we created errors intentionally (@pxref{Making
8663 Errors, , Generate an Error Message}).
8665 @need 1200
8666 Essentially, the @code{and} is an @code{if} expression that reads like
8667 this:
8669 @smallexample
8670 @group
8671 if @var{the-menu-bar-function-exists}
8672   then @var{execute-it}
8673 @end group
8674 @end smallexample
8676 @code{menu-bar-update-yank-menu} is one of the functions that make it
8677 possible to use the `Select and Paste' menu in the Edit item of a menu
8678 bar; using a mouse, you can look at the various pieces of text you
8679 have saved and select one piece to paste.
8681 Finally, the last expression in the @code{kill-new} function adds the
8682 newly copied string to whatever facility exists for copying and
8683 pasting among different programs running in a windowing system.  In
8684 the X Windowing system, for example, the @code{x-select-text} function
8685 takes the string and stores it in memory operated by X.  You can paste
8686 the string in another program, such as an Xterm.
8688 @need 1200
8689 The expression looks like this:
8691 @smallexample
8692 @group
8693   (if interprogram-cut-function
8694       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8695 @end group
8696 @end smallexample
8698 If an @code{interprogram-cut-function} exists, then Emacs executes
8699 @code{funcall}, which in turn calls its first argument as a function
8700 and passes the remaining arguments to it.  (Incidentally, as far as I
8701 can see, this @code{if} expression could be replaced by an @code{and}
8702 expression similar to the one in the first part of the function.)
8704 We are not going to discuss windowing systems and other programs
8705 further, but merely note that this is a mechanism that enables GNU
8706 Emacs to work easily and well with other programs.
8708 This code for placing text in the kill ring, either concatenated with
8709 an existing element or as a new element, leads us to the code for
8710 bringing back text that has been cut out of the buffer---the yank
8711 commands.  However, before discussing the yank commands, it is better
8712 to learn how lists are implemented in a computer.  This will make
8713 clear such mysteries as the use of the term `pointer'.
8715 @need 1250
8716 @node cons & search-fwd Review, search Exercises, copy-region-as-kill, Cutting & Storing Text
8717 @comment  node-name,  next,  previous,  up
8718 @section Review
8720 Here is a brief summary of some recently introduced functions.
8722 @table @code
8723 @item car
8724 @itemx cdr
8725 @code{car} returns the first element of a list; @code{cdr} returns the
8726 second and subsequent elements of a list.
8728 @need 1250
8729 For example:
8731 @smallexample
8732 @group
8733 (car '(1 2 3 4 5 6 7))
8734      @result{} 1
8735 (cdr '(1 2 3 4 5 6 7))
8736      @result{} (2 3 4 5 6 7)
8737 @end group
8738 @end smallexample
8740 @item cons
8741 @code{cons} constructs a list by prepending its first argument to its
8742 second argument.
8744 @need 1250
8745 For example:
8747 @smallexample
8748 @group
8749 (cons 1 '(2 3 4))
8750      @result{} (1 2 3 4)
8751 @end group
8752 @end smallexample
8754 @item nthcdr
8755 Return the result of taking @sc{cdr} `n' times on a list.
8756 @iftex
8758 @tex
8759 $n^{th}$
8760 @end tex
8761 @code{cdr}.
8762 @end iftex
8763 The `rest of the rest', as it were.
8765 @need 1250
8766 For example:
8768 @smallexample
8769 @group
8770 (nthcdr 3 '(1 2 3 4 5 6 7))
8771      @result{} (4 5 6 7)
8772 @end group
8773 @end smallexample
8775 @item setcar
8776 @itemx setcdr
8777 @code{setcar} changes the first element of a list; @code{setcdr}
8778 changes the second and subsequent elements of a list.
8780 @need 1250
8781 For example:
8783 @smallexample
8784 @group
8785 (setq triple '(1 2 3))
8787 (setcar triple '37)
8789 triple
8790      @result{} (37 2 3)
8792 (setcdr triple '("foo" "bar"))
8794 triple
8795      @result{} (37 "foo" "bar")
8796 @end group
8797 @end smallexample
8799 @item progn
8800 Evaluate each argument in sequence and then return the value of the
8801 last.
8803 @need 1250
8804 For example:
8806 @smallexample
8807 @group
8808 (progn 1 2 3 4)
8809      @result{} 4
8810 @end group
8811 @end smallexample
8813 @item save-restriction
8814 Record whatever narrowing is in effect in the current buffer, if any,
8815 and restore that narrowing after evaluating the arguments.
8817 @item search-forward
8818 Search for a string, and if the string is found, move point.
8820 @need 1250
8821 @noindent
8822 Takes four arguments:
8824 @enumerate
8825 @item
8826 The string to search for.
8828 @item
8829 Optionally, the limit of the search.
8831 @item
8832 Optionally, what to do if the search fails, return @code{nil} or an
8833 error message.
8835 @item
8836 Optionally, how many times to repeat the search; if negative, the
8837 search goes backwards.
8838 @end enumerate
8840 @item kill-region
8841 @itemx delete-and-extract-region
8842 @itemx copy-region-as-kill
8844 @code{kill-region} cuts the text between point and mark from the
8845 buffer and stores that text in the kill ring, so you can get it back
8846 by yanking.
8848 @code{delete-and-extract-region} removes the text between point and
8849 mark from the buffer and throws it away.  You cannot get it back.
8851 @code{copy-region-as-kill} copies the text between point and mark into
8852 the kill ring, from which you can get it by yanking.  The function
8853 does not cut or remove the text from the buffer.
8854 @end table
8856 @need 1500
8857 @node search Exercises,  , cons & search-fwd Review, Cutting & Storing Text
8858 @section Searching Exercises
8860 @itemize @bullet
8861 @item
8862 Write an interactive function that searches for a string.  If the
8863 search finds the string, leave point after it and display a message
8864 that says ``Found!''.  (Do not use @code{search-forward} for the name
8865 of this function; if you do, you will overwrite the existing version of
8866 @code{search-forward} that comes with Emacs.  Use a name such as
8867 @code{test-search} instead.)
8869 @item
8870 Write a function that prints the third element of the kill ring in the
8871 echo area, if any; if the kill ring does not contain a third element,
8872 print an appropriate message.
8873 @end itemize
8875 @node List Implementation, Yanking, Cutting & Storing Text, Top
8876 @comment  node-name,  next,  previous,  up
8877 @chapter How Lists are Implemented
8878 @cindex Lists in a computer
8880 In Lisp, atoms are recorded in a straightforward fashion; if the
8881 implementation is not straightforward in practice, it is, nonetheless,
8882 straightforward in theory.  The atom @samp{rose}, for example, is
8883 recorded as the four contiguous letters @samp{r}, @samp{o}, @samp{s},
8884 @samp{e}.  A list, on the other hand, is kept differently.  The mechanism
8885 is equally simple, but it takes a moment to get used to the idea.  A
8886 list is kept using a series of pairs of pointers.  In the series, the
8887 first pointer in each pair points to an atom or to another list, and the
8888 second pointer in each pair points to the next pair, or to the symbol
8889 @code{nil}, which marks the end of the list.
8891 A pointer itself is quite simply the electronic address of what is
8892 pointed to.  Hence, a list is kept as a series of electronic addresses.
8894 @menu
8895 * Lists diagrammed::
8896 * Symbols as Chest::            Exploring a powerful metaphor.
8897 * List Exercise::
8898 @end menu
8900 @node Lists diagrammed, Symbols as Chest, List Implementation, List Implementation
8901 @ifnottex
8902 @unnumberedsec Lists diagrammed
8903 @end ifnottex
8905 For example, the list @code{(rose violet buttercup)} has three elements,
8906 @samp{rose}, @samp{violet}, and @samp{buttercup}.  In the computer, the
8907 electronic address of @samp{rose} is recorded in a segment of computer
8908 memory along with the address that gives the electronic address of where
8909 the atom @samp{violet} is located; and that address (the one that tells
8910 where @samp{violet} is located) is kept along with an address that tells
8911 where the address for the atom @samp{buttercup} is located.
8913 @need 1200
8914 This sounds more complicated than it is and is easier seen in a diagram:
8916 @c clear print-postscript-figures
8917 @c !!! cons-cell-diagram #1
8918 @ifnottex
8919 @smallexample
8920 @group
8921     ___ ___      ___ ___      ___ ___
8922    |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
8923      |            |            |
8924      |            |            |
8925       --> rose     --> violet   --> buttercup
8926 @end group
8927 @end smallexample
8928 @end ifnottex
8929 @ifset print-postscript-figures
8930 @sp 1
8931 @tex
8932 @image{cons-1}
8933 %%%% old method of including an image
8934 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
8935 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-1.eps}}
8936 % \catcode`\@=0 %
8937 @end tex
8938 @sp 1
8939 @end ifset
8940 @ifclear print-postscript-figures
8941 @iftex
8942 @smallexample
8943 @group
8944     ___ ___      ___ ___      ___ ___
8945    |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
8946      |            |            |
8947      |            |            |
8948       --> rose     --> violet   --> buttercup
8949 @end group
8950 @end smallexample
8951 @end iftex
8952 @end ifclear
8954 @noindent
8955 In the diagram, each box represents a word of computer memory that
8956 holds a Lisp object, usually in the form of a memory address.  The boxes,
8957 i.e.@: the addresses, are in pairs.  Each arrow points to what the address
8958 is the address of, either an atom or another pair of addresses.  The
8959 first box is the electronic address of @samp{rose} and the arrow points
8960 to @samp{rose}; the second box is the address of the next pair of boxes,
8961 the first part of which is the address of @samp{violet} and the second
8962 part of which is the address of the next pair.  The very last box
8963 points to the symbol @code{nil}, which marks the end of the list.
8965 @need 1200
8966 When a variable is set to a list with a function such as @code{setq},
8967 it stores the address of the first box in the variable.  Thus,
8968 evaluation of the expression
8970 @smallexample
8971 (setq bouquet '(rose violet buttercup))
8972 @end smallexample
8974 @need 1250
8975 @noindent
8976 creates a situation like this:
8978 @c cons-cell-diagram #2
8979 @ifnottex
8980 @smallexample
8981 @group
8982 bouquet
8983      |
8984      |     ___ ___      ___ ___      ___ ___
8985       --> |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
8986             |            |            |
8987             |            |            |
8988              --> rose     --> violet   --> buttercup
8989 @end group
8990 @end smallexample
8991 @end ifnottex
8992 @ifset print-postscript-figures
8993 @sp 1
8994 @tex
8995 @image{cons-2}
8996 %%%% old method of including an image
8997 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
8998 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-2.eps}}
8999 % \catcode`\@=0 %
9000 @end tex
9001 @sp 1
9002 @end ifset
9003 @ifclear print-postscript-figures
9004 @iftex
9005 @smallexample
9006 @group
9007 bouquet
9008      |
9009      |     ___ ___      ___ ___      ___ ___
9010       --> |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
9011             |            |            |
9012             |            |            |
9013              --> rose     --> violet   --> buttercup
9014 @end group
9015 @end smallexample
9016 @end iftex
9017 @end ifclear
9019 @noindent
9020 In this example, the symbol @code{bouquet} holds the address of the first
9021 pair of boxes.
9023 @need 1200
9024 This same list can be illustrated in a different sort of box notation
9025 like this:
9027 @c cons-cell-diagram #2a
9028 @ifnottex
9029 @smallexample
9030 @group
9031 bouquet
9033  |    --------------       ---------------       ----------------
9034  |   | car   | cdr  |     | car    | cdr  |     | car     | cdr  |
9035   -->| rose  |   o------->| violet |   o------->| butter- |  nil |
9036      |       |      |     |        |      |     | cup     |      |
9037       --------------       ---------------       ----------------
9038 @end group
9039 @end smallexample
9040 @end ifnottex
9041 @ifset print-postscript-figures
9042 @sp 1
9043 @tex
9044 @image{cons-2a}
9045 %%%% old method of including an image
9046 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
9047 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-2a.eps}}
9048 % \catcode`\@=0 %
9049 @end tex
9050 @sp 1
9051 @end ifset
9052 @ifclear print-postscript-figures
9053 @iftex
9054 @smallexample
9055 @group
9056 bouquet
9058  |    --------------       ---------------       ----------------
9059  |   | car   | cdr  |     | car    | cdr  |     | car     | cdr  |
9060   -->| rose  |   o------->| violet |   o------->| butter- |  nil |
9061      |       |      |     |        |      |     | cup     |      |
9062       --------------       ---------------       ----------------
9063 @end group
9064 @end smallexample
9065 @end iftex
9066 @end ifclear
9068 (Symbols consist of more than pairs of addresses, but the structure of
9069 a symbol is made up of addresses.  Indeed, the symbol @code{bouquet}
9070 consists of a group of address-boxes, one of which is the address of
9071 the printed word @samp{bouquet}, a second of which is the address of a
9072 function definition attached to the symbol, if any, a third of which
9073 is the address of the first pair of address-boxes for the list
9074 @code{(rose violet buttercup)}, and so on.  Here we are showing that
9075 the symbol's third address-box points to the first pair of
9076 address-boxes for the list.)
9078 If a symbol is set to the @sc{cdr} of a list, the list itself is not
9079 changed; the symbol simply has an address further down the list.  (In
9080 the jargon, @sc{car} and @sc{cdr} are `non-destructive'.)  Thus,
9081 evaluation of the following expression
9083 @smallexample
9084 (setq flowers (cdr bouquet))
9085 @end smallexample
9087 @need 800
9088 @noindent
9089 produces this:
9091 @c cons-cell-diagram #3
9092 @ifnottex
9093 @sp 1
9094 @smallexample
9095 @group
9096 bouquet        flowers
9097   |              |
9098   |     ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9099    --> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9100        |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9101          |              |            |
9102          |              |            |
9103           --> rose       --> violet   --> buttercup
9104 @end group
9105 @end smallexample
9106 @sp 1
9107 @end ifnottex
9108 @ifset print-postscript-figures
9109 @sp 1
9110 @tex
9111 @image{cons-3}
9112 %%%% old method of including an image
9113 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
9114 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-3.eps}}
9115 % \catcode`\@=0 %
9116 @end tex
9117 @sp 1
9118 @end ifset
9119 @ifclear print-postscript-figures
9120 @iftex
9121 @sp 1
9122 @smallexample
9123 @group
9124 bouquet        flowers
9125   |              |
9126   |     ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9127    --> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9128        |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9129          |              |            |
9130          |              |            |
9131           --> rose       --> violet   --> buttercup
9132 @end group
9133 @end smallexample
9134 @sp 1
9135 @end iftex
9136 @end ifclear
9138 @noindent
9139 The value of @code{flowers} is @code{(violet buttercup)}, which is
9140 to say, the symbol @code{flowers} holds the address of the pair of
9141 address-boxes, the first of which holds the address of @code{violet},
9142 and the second of which holds the address of @code{buttercup}.
9144 A pair of address-boxes is called a @dfn{cons cell} or @dfn{dotted
9145 pair}.  @xref{List Type, , List Type , elisp, The GNU Emacs Lisp
9146 Reference Manual}, and @ref{Dotted Pair Notation, , Dotted Pair
9147 Notation, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more
9148 information about cons cells and dotted pairs.
9150 @need 1200
9151 The function @code{cons} adds a new pair of addresses to the front of
9152 a series of addresses like that shown above.  For example, evaluating
9153 the expression
9155 @smallexample
9156 (setq bouquet (cons 'lily bouquet))
9157 @end smallexample
9159 @need 1500
9160 @noindent
9161 produces:
9163 @c cons-cell-diagram #4
9164 @ifnottex
9165 @sp 1
9166 @smallexample
9167 @group
9168 bouquet                       flowers
9169   |                             |
9170   |     ___ ___        ___ ___  |     ___ ___       ___ ___
9171    --> |   |   |      |   |   |  --> |   |   |     |   |   |
9172        |___|___|----> |___|___|----> |___|___|---->|___|___|--> nil
9173          |              |              |             |
9174          |              |              |             |
9175           --> lily      --> rose       --> violet    --> buttercup
9176 @end group
9177 @end smallexample
9178 @sp 1
9179 @end ifnottex
9180 @ifset print-postscript-figures
9181 @sp 1
9182 @tex
9183 @image{cons-4}
9184 %%%% old method of including an image
9185 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
9186 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-4.eps}}
9187 % \catcode`\@=0 %
9188 @end tex
9189 @sp 1
9190 @end ifset
9191 @ifclear print-postscript-figures
9192 @iftex
9193 @sp 1
9194 @smallexample
9195 @group
9196 bouquet                       flowers
9197   |                             |
9198   |     ___ ___        ___ ___  |     ___ ___       ___ ___
9199    --> |   |   |      |   |   |  --> |   |   |     |   |   |
9200        |___|___|----> |___|___|----> |___|___|---->|___|___|--> nil
9201          |              |              |             |
9202          |              |              |             |
9203           --> lily      --> rose       --> violet    --> buttercup
9204 @end group
9205 @end smallexample
9206 @sp 1
9207 @end iftex
9208 @end ifclear
9210 @need 1200
9211 @noindent
9212 However, this does not change the value of the symbol
9213 @code{flowers}, as you can see by evaluating the following,
9215 @smallexample
9216 (eq (cdr (cdr bouquet)) flowers)
9217 @end smallexample
9219 @noindent
9220 which returns @code{t} for true.
9222 Until it is reset, @code{flowers} still has the value
9223 @code{(violet buttercup)}; that is, it has the address of the cons
9224 cell whose first address is of @code{violet}.  Also, this does not
9225 alter any of the pre-existing cons cells; they are all still there.
9227 Thus, in Lisp, to get the @sc{cdr} of a list, you just get the address
9228 of the next cons cell in the series; to get the @sc{car} of a list,
9229 you get the address of the first element of the list; to @code{cons} a
9230 new element on a list, you add a new cons cell to the front of the list.
9231 That is all there is to it!  The underlying structure of Lisp is
9232 brilliantly simple!
9234 And what does the last address in a series of cons cells refer to?  It
9235 is the address of the empty list, of @code{nil}.
9237 In summary, when a Lisp variable is set to a value, it is provided with
9238 the address of the list to which the variable refers.
9240 @node Symbols as Chest, List Exercise, Lists diagrammed, List Implementation
9241 @section Symbols as a Chest of Drawers
9242 @cindex Symbols as a Chest of Drawers
9243 @cindex Chest of Drawers, metaphor for a symbol
9244 @cindex Drawers, Chest of, metaphor for a symbol
9246 In an earlier section, I suggested that you might imagine a symbol as
9247 being a chest of drawers.  The function definition is put in one
9248 drawer, the value in another, and so on.  What is put in the drawer
9249 holding the value can be changed without affecting the contents of the
9250 drawer holding the function definition, and vice-versa.
9252 Actually, what is put in each drawer is the address of the value or
9253 function definition.  It is as if you found an old chest in the attic,
9254 and in one of its drawers you found a map giving you directions to
9255 where the buried treasure lies.
9257 (In addition to its name, symbol definition, and variable value, a
9258 symbol has a `drawer' for a @dfn{property list} which can be used to
9259 record other information.  Property lists are not discussed here; see
9260 @ref{Property Lists, , Property Lists, elisp, The GNU Emacs Lisp
9261 Reference Manual}.)
9263 @need 1500
9264 Here is a fanciful representation:
9266 @c chest-of-drawers diagram
9267 @ifnottex
9268 @sp 1
9269 @smallexample
9270 @group
9271             Chest of Drawers            Contents of Drawers
9273             __   o0O0o   __
9274           /                 \
9275          ---------------------
9276         |    directions to    |            [map to]
9277         |     symbol name     |             bouquet
9278         |                     |
9279         +---------------------+
9280         |    directions to    |
9281         |  symbol definition  |             [none]
9282         |                     |
9283         +---------------------+
9284         |    directions to    |            [map to]
9285         |    variable value   |             (rose violet buttercup)
9286         |                     |
9287         +---------------------+
9288         |    directions to    |
9289         |    property list    |             [not described here]
9290         |                     |
9291         +---------------------+
9292         |/                   \|
9293 @end group
9294 @end smallexample
9295 @sp 1
9296 @end ifnottex
9297 @ifset print-postscript-figures
9298 @sp 1
9299 @tex
9300 @image{drawers}
9301 %%%% old method of including an image
9302 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
9303 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/drawers.eps}}
9304 % \catcode`\@=0 %
9305 @end tex
9306 @sp 1
9307 @end ifset
9308 @ifclear print-postscript-figures
9309 @iftex
9310 @sp 1
9311 @smallexample
9312 @group
9313             Chest of Drawers            Contents of Drawers
9315             __   o0O0o   __
9316           /                 \
9317          ---------------------
9318         |    directions to    |            [map to]
9319         |     symbol name     |             bouquet
9320         |                     |
9321         +---------------------+
9322         |    directions to    |
9323         |  symbol definition  |             [none]
9324         |                     |
9325         +---------------------+
9326         |    directions to    |            [map to]
9327         |    variable value   |             (rose violet buttercup)
9328         |                     |
9329         +---------------------+
9330         |    directions to    |
9331         |    property list    |             [not described here]
9332         |                     |
9333         +---------------------+
9334         |/                   \|
9335 @end group
9336 @end smallexample
9337 @sp 1
9338 @end iftex
9339 @end ifclear
9341 @node List Exercise,  , Symbols as Chest, List Implementation
9342 @section Exercise
9344 Set @code{flowers} to @code{violet} and @code{buttercup}.  Cons two
9345 more flowers on to this list and set this new list to
9346 @code{more-flowers}.  Set the @sc{car} of @code{flowers} to a fish.
9347 What does the @code{more-flowers} list now contain?
9349 @node Yanking, Loops & Recursion, List Implementation, Top
9350 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9351 @chapter Yanking Text Back
9352 @findex yank
9353 @findex rotate-yank-pointer
9354 @cindex Text retrieval
9355 @cindex Retrieving text
9356 @cindex Pasting text
9358 Whenever you cut text out of a buffer with a `kill' command in GNU Emacs,
9359 you can bring it back with a `yank' command.  The text that is cut out of
9360 the buffer is put in the kill ring and the yank commands insert the
9361 appropriate contents of the kill ring back into a buffer (not necessarily
9362 the original buffer).
9364 A simple @kbd{C-y} (@code{yank}) command inserts the first item from
9365 the kill ring into the current buffer.  If the @kbd{C-y} command is
9366 followed immediately by @kbd{M-y}, the first element is replaced by
9367 the second element.  Successive @kbd{M-y} commands replace the second
9368 element with the third, fourth, or fifth element, and so on.  When the
9369 last element in the kill ring is reached, it is replaced by the first
9370 element and the cycle is repeated.  (Thus the kill ring is called a
9371 `ring' rather than just a `list'.  However, the actual data structure
9372 that holds the text is a list.
9373 @xref{Kill Ring, , Handling the Kill Ring}, for the details of how the
9374 list is handled as a ring.)
9376 @menu
9377 * Kill Ring Overview::          The kill ring is a list.
9378 * kill-ring-yank-pointer::      The @code{kill-ring-yank-pointer} variable.
9379 * yank nthcdr Exercises::
9380 @end menu
9382 @node Kill Ring Overview, kill-ring-yank-pointer, Yanking, Yanking
9383 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9384 @section Kill Ring Overview
9385 @cindex Kill ring overview
9387 The kill ring is a list of textual strings.  This is what it looks like:
9389 @smallexample
9390 ("some text" "a different piece of text" "yet more text")
9391 @end smallexample
9393 If this were the contents of my kill ring and I pressed @kbd{C-y}, the
9394 string of characters saying @samp{some text} would be inserted in this
9395 buffer where my cursor is located.
9397 The @code{yank} command is also used for duplicating text by copying it.
9398 The copied text is not cut from the buffer, but a copy of it is put on the
9399 kill ring and is inserted by yanking it back.
9401 Three functions are used for bringing text back from the kill ring:
9402 @code{yank}, which is usually bound to @kbd{C-y}; @code{yank-pop},
9403 which is usually bound to @kbd{M-y}; and @code{rotate-yank-pointer},
9404 which is used by the two other functions.
9406 These functions refer to the kill ring through a variable called the
9407 @code{kill-ring-yank-pointer}.  Indeed, the insertion code for both the
9408 @code{yank} and @code{yank-pop} functions is:
9410 @smallexample
9411 (insert (car kill-ring-yank-pointer))
9412 @end smallexample
9414 To begin to understand how @code{yank} and @code{yank-pop} work, it is
9415 first necessary to look at the @code{kill-ring-yank-pointer} variable
9416 and the @code{rotate-yank-pointer} function.
9418 @node kill-ring-yank-pointer, yank nthcdr Exercises, Kill Ring Overview, Yanking
9419 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9420 @section The @code{kill-ring-yank-pointer} Variable
9422 @code{kill-ring-yank-pointer} is a variable, just as @code{kill-ring} is
9423 a variable.  It points to something by being bound to the value of what
9424 it points to, like any other Lisp variable.
9426 @need 1000
9427 Thus, if the value of the kill ring is:
9429 @smallexample
9430 ("some text" "a different piece of text" "yet more text")
9431 @end smallexample
9433 @need 1250
9434 @noindent
9435 and the @code{kill-ring-yank-pointer} points to the second clause, the
9436 value of @code{kill-ring-yank-pointer} is:
9438 @smallexample
9439 ("a different piece of text" "yet more text")
9440 @end smallexample
9442 As explained in the previous chapter (@pxref{List Implementation}), the
9443 computer does not keep two different copies of the text being pointed to
9444 by both the @code{kill-ring} and the @code{kill-ring-yank-pointer}.  The
9445 words ``a different piece of text'' and ``yet more text'' are not
9446 duplicated.  Instead, the two Lisp variables point to the same pieces of
9447 text.  Here is a diagram:
9449 @c cons-cell-diagram #5
9450 @ifnottex
9451 @smallexample
9452 @group
9453 kill-ring     kill-ring-yank-pointer
9454     |               |
9455     |      ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9456      ---> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9457           |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9458             |              |            |
9459             |              |            |
9460             |              |             --> "yet more text"
9461             |              |
9462             |               --> "a different piece of text
9463             |
9464              --> "some text"
9465 @end group
9466 @end smallexample
9467 @sp 1
9468 @end ifnottex
9469 @ifset print-postscript-figures
9470 @sp 1
9471 @tex
9472 @image{cons-5}
9473 %%%% old method of including an image
9474 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
9475 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-5.eps}}
9476 % \catcode`\@=0 %
9477 @end tex
9478 @sp 1
9479 @end ifset
9480 @ifclear print-postscript-figures
9481 @iftex
9482 @smallexample
9483 @group
9484 kill-ring     kill-ring-yank-pointer
9485     |               |
9486     |      ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9487      ---> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9488           |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9489             |              |            |
9490             |              |            |
9491             |              |             --> "yet more text"
9492             |              |
9493             |               --> "a different piece of text
9494             |
9495              --> "some text"
9496 @end group
9497 @end smallexample
9498 @sp 1
9499 @end iftex
9500 @end ifclear
9502 Both the variable @code{kill-ring} and the variable
9503 @code{kill-ring-yank-pointer} are pointers.  But the kill ring itself is
9504 usually described as if it were actually what it is composed of.  The
9505 @code{kill-ring} is spoken of as if it were the list rather than that it
9506 points to the list.  Conversely, the @code{kill-ring-yank-pointer} is
9507 spoken of as pointing to a list.
9509 These two ways of talking about the same thing sound confusing at first but
9510 make sense on reflection.  The kill ring is generally thought of as the
9511 complete structure of data that holds the information of what has recently
9512 been cut out of the Emacs buffers.  The @code{kill-ring-yank-pointer}
9513 on the other hand, serves to indicate---that is, to `point to'---that part
9514 of the kill ring of which the first element (the @sc{car}) will be
9515 inserted.
9517 The @code{rotate-yank-pointer} function changes the element in the
9518 kill ring to which the @code{kill-ring-yank-pointer} points; when the
9519 pointer is set to point to the next element beyond the end of the kill
9520 ring, it automatically sets it to point to the first element of the
9521 kill ring.  This is how the list is transformed into a ring.  The
9522 @code{rotate-yank-pointer} function itself is not difficult, but
9523 contains many details.  It and the much simpler @code{yank} and
9524 @code{yank-pop} functions are described in an appendix.
9525 @xref{Kill Ring, , Handling the Kill Ring}.
9527 @need 1500
9528 @node yank nthcdr Exercises,  , kill-ring-yank-pointer, Yanking
9529 @section Exercises with @code{yank} and @code{nthcdr}
9531 @itemize @bullet
9532 @item
9533 Using @kbd{C-h v} (@code{describe-variable}), look at the value of
9534 your kill ring.  Add several items to your kill ring; look at its
9535 value again.  Using @kbd{M-y} (@code{yank-pop)}, move all the way
9536 around the kill ring.  How many items were in your kill ring?  Find
9537 the value of @code{kill-ring-max}.  Was your kill ring full, or could
9538 you have kept more blocks of text within it?
9540 @item
9541 Using @code{nthcdr} and @code{car}, construct a series of expressions
9542 to return the first, second, third, and fourth elements of a list.
9543 @end itemize
9545 @node Loops & Recursion, Regexp Search, Yanking, Top
9546 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9547 @chapter Loops and Recursion
9548 @cindex Loops and recursion
9549 @cindex Recursion and loops
9550 @cindex Repetition (loops)
9552 Emacs Lisp has two primary ways to cause an expression, or a series of
9553 expressions, to be evaluated repeatedly: one uses a @code{while}
9554 loop, and the other uses @dfn{recursion}.
9556 Repetition can be very valuable.  For example, to move forward four
9557 sentences, you need only write a program that will move forward one
9558 sentence and then repeat the process four times.  Since a computer does
9559 not get bored or tired, such repetitive action does not have the
9560 deleterious effects that excessive or the wrong kinds of repetition can
9561 have on humans.
9563 People mostly write Emacs Lisp functions using @code{while} loops and
9564 their kin; but you can use recursion, which provides a very powerful
9565 way to think about and then to solve problems@footnote{You can write
9566 recursive functions to be frugal or wasteful of mental or computer
9567 resources; as it happens, methods that people find easy---that are
9568 frugal of `mental resources'---sometimes use considerable computer
9569 resources.  Emacs was designed to run on machines that we now consider
9570 limited and its default settings are conservative.  You may want to
9571 increase the values of @code{max-specpdl-size} and
9572 @code{max-lisp-eval-depth}.  In my @file{.emacs} file, I set them to
9573 15 and 30 times their default value.}.
9575 @menu
9576 * while::                       Causing a stretch of code to repeat.
9577 * dolist dotimes::
9578 * Recursion::                   Causing a function to call itself.
9579 * Looping exercise::
9580 @end menu
9582 @node while, dolist dotimes, Loops & Recursion, Loops & Recursion
9583 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9584 @section @code{while}
9585 @cindex Loops
9586 @findex while
9588 The @code{while} special form tests whether the value returned by
9589 evaluating its first argument is true or false.  This is similar to what
9590 the Lisp interpreter does with an @code{if}; what the interpreter does
9591 next, however, is different.
9593 In a @code{while} expression, if the value returned by evaluating the
9594 first argument is false, the Lisp interpreter skips the rest of the
9595 expression (the @dfn{body} of the expression) and does not evaluate it.
9596 However, if the value is true, the Lisp interpreter evaluates the body
9597 of the expression and then again tests whether the first argument to
9598 @code{while} is true or false.  If the value returned by evaluating the
9599 first argument is again true, the Lisp interpreter again evaluates the
9600 body of the expression.
9602 @need 1200
9603 The template for a @code{while} expression looks like this:
9605 @smallexample
9606 @group
9607 (while @var{true-or-false-test}
9608   @var{body}@dots{})
9609 @end group
9610 @end smallexample
9612 @menu
9613 * Looping with while::          Repeat so long as test returns true.
9614 * Loop Example::                A @code{while} loop that uses a list.
9615 * print-elements-of-list::      Uses @code{while}, @code{car}, @code{cdr}.
9616 * Incrementing Loop::           A loop with an incrementing counter.
9617 * Decrementing Loop::           A loop with a decrementing counter.
9618 @end menu
9620 @node Looping with while, Loop Example, while, while
9621 @ifnottex
9622 @unnumberedsubsec Looping with @code{while}
9623 @end ifnottex
9625 So long as the true-or-false-test of the @code{while} expression
9626 returns a true value when it is evaluated, the body is repeatedly
9627 evaluated.  This process is called a loop since the Lisp interpreter
9628 repeats the same thing again and again, like an airplane doing a loop.
9629 When the result of evaluating the true-or-false-test is false, the
9630 Lisp interpreter does not evaluate the rest of the @code{while}
9631 expression and `exits the loop'.
9633 Clearly, if the value returned by evaluating the first argument to
9634 @code{while} is always true, the body following will be evaluated
9635 again and again @dots{} and again @dots{} forever.  Conversely, if the
9636 value returned is never true, the expressions in the body will never
9637 be evaluated.  The craft of writing a @code{while} loop consists of
9638 choosing a mechanism such that the true-or-false-test returns true
9639 just the number of times that you want the subsequent expressions to
9640 be evaluated, and then have the test return false.
9642 The value returned by evaluating a @code{while} is the value of the
9643 true-or-false-test.  An interesting consequence of this is that a
9644 @code{while} loop that evaluates without error will return @code{nil}
9645 or false regardless of whether it has looped 1 or 100 times or none at
9646 all.  A @code{while} expression that evaluates successfully never
9647 returns a true value!  What this means is that @code{while} is always
9648 evaluated for its side effects, which is to say, the consequences of
9649 evaluating the expressions within the body of the @code{while} loop.
9650 This makes sense.  It is not the mere act of looping that is desired,
9651 but the consequences of what happens when the expressions in the loop
9652 are repeatedly evaluated.
9654 @node Loop Example, print-elements-of-list, Looping with while, while
9655 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9656 @subsection A @code{while} Loop and a List
9658 A common way to control a @code{while} loop is to test whether a list
9659 has any elements.  If it does, the loop is repeated; but if it does not,
9660 the repetition is ended.  Since this is an important technique, we will
9661 create a short example to illustrate it.
9663 A simple way to test whether a list has elements is to evaluate the
9664 list: if it has no elements, it is an empty list and will return the
9665 empty list, @code{()}, which is a synonym for @code{nil} or false.  On
9666 the other hand, a list with elements will return those elements when it
9667 is evaluated.  Since Emacs Lisp considers as true any value that is not
9668 @code{nil}, a list that returns elements will test true in a
9669 @code{while} loop.
9671 @need 1200
9672 For example, you can set the variable @code{empty-list} to @code{nil} by
9673 evaluating the following @code{setq} expression:
9675 @smallexample
9676 (setq empty-list ())
9677 @end smallexample
9679 @noindent
9680 After evaluating the @code{setq} expression, you can evaluate the
9681 variable @code{empty-list} in the usual way, by placing the cursor after
9682 the symbol and typing @kbd{C-x C-e}; @code{nil} will appear in your
9683 echo area:
9685 @smallexample
9686 empty-list
9687 @end smallexample
9689 On the other hand, if you set a variable to be a list with elements, the
9690 list will appear when you evaluate the variable, as you can see by
9691 evaluating the following two expressions:
9693 @smallexample
9694 @group
9695 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
9697 animals
9698 @end group
9699 @end smallexample
9701 Thus, to create a @code{while} loop that tests whether there are any
9702 items in the list @code{animals}, the first part of the loop will be
9703 written like this:
9705 @smallexample
9706 @group
9707 (while animals
9708        @dots{}
9709 @end group
9710 @end smallexample
9712 @noindent
9713 When the @code{while} tests its first argument, the variable
9714 @code{animals} is evaluated.  It returns a list.  So long as the list
9715 has elements, the @code{while} considers the results of the test to be
9716 true; but when the list is empty, it considers the results of the test
9717 to be false.
9719 To prevent the @code{while} loop from running forever, some mechanism
9720 needs to be provided to empty the list eventually.  An oft-used
9721 technique is to have one of the subsequent forms in the @code{while}
9722 expression set the value of the list to be the @sc{cdr} of the list.
9723 Each time the @code{cdr} function is evaluated, the list will be made
9724 shorter, until eventually only the empty list will be left.  At this
9725 point, the test of the @code{while} loop will return false, and the
9726 arguments to the @code{while} will no longer be evaluated.
9728 For example, the list of animals bound to the variable @code{animals}
9729 can be set to be the @sc{cdr} of the original list with the
9730 following expression:
9732 @smallexample
9733 (setq animals (cdr animals))
9734 @end smallexample
9736 @noindent
9737 If you have evaluated the previous expressions and then evaluate this
9738 expression, you will see @code{(giraffe lion tiger)} appear in the echo
9739 area.  If you evaluate the expression again, @code{(lion tiger)} will
9740 appear in the echo area.  If you evaluate it again and yet again,
9741 @code{(tiger)} appears and then the empty list, shown by @code{nil}.
9743 A template for a @code{while} loop that uses the @code{cdr} function
9744 repeatedly to cause the true-or-false-test eventually to test false
9745 looks like this:
9747 @smallexample
9748 @group
9749 (while @var{test-whether-list-is-empty}
9750   @var{body}@dots{}
9751   @var{set-list-to-cdr-of-list})
9752 @end group
9753 @end smallexample
9755 This test and use of @code{cdr} can be put together in a function that
9756 goes through a list and prints each element of the list on a line of its
9757 own.
9759 @node print-elements-of-list, Incrementing Loop, Loop Example, while
9760 @subsection An Example: @code{print-elements-of-list}
9761 @findex print-elements-of-list
9763 The @code{print-elements-of-list} function illustrates a @code{while}
9764 loop with a list.
9766 @cindex @file{*scratch*} buffer
9767 The function requires several lines for its output.  If you are
9768 reading this in Emacs 21 or a later version, you can evaluate the
9769 following expression inside of Info, as usual.
9771 If you are using an earlier version of Emacs, you need to copy the
9772 necessary expressions to your @file{*scratch*} buffer and evaluate
9773 them there.  This is because the echo area had only one line in the
9774 earlier versions.
9776 You can copy the expressions by marking the beginning of the region
9777 with @kbd{C-@key{SPC}} (@code{set-mark-command}), moving the cursor to
9778 the end of the region and then copying the region using @kbd{M-w}
9779 (@code{copy-region-as-kill}).  In the @file{*scratch*} buffer, you can
9780 yank the expressions back by typing @kbd{C-y} (@code{yank}).
9782 After you have copied the expressions to the @file{*scratch*} buffer,
9783 evaluate each expression in turn.  Be sure to evaluate the last
9784 expression, @code{(print-elements-of-list animals)}, by typing
9785 @kbd{C-u C-x C-e}, that is, by giving an argument to
9786 @code{eval-last-sexp}.  This will cause the result of the evaluation
9787 to be printed in the @file{*scratch*} buffer instead of being printed
9788 in the echo area.  (Otherwise you will see something like this in your
9789 echo area: @code{^Jgazelle^J^Jgiraffe^J^Jlion^J^Jtiger^Jnil}, in which
9790 each @samp{^J} stands for a `newline'.)
9792 @need 1500
9793 If you are using Emacs 21 or later, you can evaluate these expressions
9794 directly in the Info buffer, and the echo area will grow to show the
9795 results.
9797 @smallexample
9798 @group
9799 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
9801 (defun print-elements-of-list (list)
9802   "Print each element of LIST on a line of its own."
9803   (while list
9804     (print (car list))
9805     (setq list (cdr list))))
9807 (print-elements-of-list animals)
9808 @end group
9809 @end smallexample
9811 @need 1200
9812 @noindent
9813 When you evaluate the three expressions in sequence, you will see
9814 this:
9816 @smallexample
9817 @group
9818 gazelle
9820 giraffe
9822 lion
9824 tiger
9826 @end group
9827 @end smallexample
9829 Each element of the list is printed on a line of its own (that is what
9830 the function @code{print} does) and then the value returned by the
9831 function is printed.  Since the last expression in the function is the
9832 @code{while} loop, and since @code{while} loops always return
9833 @code{nil}, a @code{nil} is printed after the last element of the list.
9835 @node Incrementing Loop, Decrementing Loop, print-elements-of-list, while
9836 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9837 @subsection A Loop with an Incrementing Counter
9839 A loop is not useful unless it stops when it ought.  Besides
9840 controlling a loop with a list, a common way of stopping a loop is to
9841 write the first argument as a test that returns false when the correct
9842 number of repetitions are complete.  This means that the loop must
9843 have a counter---an expression that counts how many times the loop
9844 repeats itself.
9846 The test can be an expression such as @code{(< count desired-number)}
9847 which returns @code{t} for true if the value of @code{count} is less
9848 than the @code{desired-number} of repetitions and @code{nil} for false if
9849 the value of @code{count} is equal to or is greater than the
9850 @code{desired-number}.  The expression that increments the count can be
9851 a simple @code{setq} such as @code{(setq count (1+ count))}, where
9852 @code{1+} is a built-in function in Emacs Lisp that adds 1 to its
9853 argument.  (The expression @w{@code{(1+ count)}} has the same result as
9854 @w{@code{(+ count 1)}}, but is easier for a human to read.)
9856 @need 1250
9857 The template for a @code{while} loop controlled by an incrementing
9858 counter looks like this:
9860 @smallexample
9861 @group
9862 @var{set-count-to-initial-value}
9863 (while (< count desired-number)         ; @r{true-or-false-test}
9864   @var{body}@dots{}
9865   (setq count (1+ count)))              ; @r{incrementer}
9866 @end group
9867 @end smallexample
9869 @noindent
9870 Note that you need to set the initial value of @code{count}; usually it
9871 is set to 1.
9873 @menu
9874 * Incrementing Example::        Counting pebbles in a triangle.
9875 * Inc Example parts::           The parts of the function definition.
9876 * Inc Example altogether::      Putting the function definition together.
9877 @end menu
9879 @node Incrementing Example, Inc Example parts, Incrementing Loop, Incrementing Loop
9880 @unnumberedsubsubsec  Example with incrementing counter
9882 Suppose you are playing on the beach and decide to make a triangle of
9883 pebbles, putting one pebble in the first row, two in the second row,
9884 three in the third row and so on, like this:
9886 @sp 1
9887 @c pebble diagram
9888 @ifnottex
9889 @smallexample
9890 @group
9891                *
9892               * *
9893              * * *
9894             * * * *
9895 @end group
9896 @end smallexample
9897 @end ifnottex
9898 @iftex
9899 @smallexample
9900 @group
9901                @bullet{}
9902               @bullet{} @bullet{}
9903              @bullet{} @bullet{} @bullet{}
9904             @bullet{} @bullet{} @bullet{} @bullet{}
9905 @end group
9906 @end smallexample
9907 @end iftex
9908 @sp 1
9910 @noindent
9911 (About 2500 years ago, Pythagoras and others developed the beginnings of
9912 number theory by considering questions such as this.)
9914 Suppose you want to know how many pebbles you will need to make a
9915 triangle with 7 rows?
9917 Clearly, what you need to do is add up the numbers from 1 to 7.  There
9918 are two ways to do this; start with the smallest number, one, and add up
9919 the list in sequence, 1, 2, 3, 4 and so on; or start with the largest
9920 number and add the list going down: 7, 6, 5, 4 and so on.  Because both
9921 mechanisms illustrate common ways of writing @code{while} loops, we will
9922 create two examples, one counting up and the other counting down.  In
9923 this first example, we will start with 1 and add 2, 3, 4 and so on.
9925 If you are just adding up a short list of numbers, the easiest way to do
9926 it is to add up all the numbers at once.  However, if you do not know
9927 ahead of time how many numbers your list will have, or if you want to be
9928 prepared for a very long list, then you need to design your addition so
9929 that what you do is repeat a simple process many times instead of doing
9930 a more complex process once.
9932 For example, instead of adding up all the pebbles all at once, what you
9933 can do is add the number of pebbles in the first row, 1, to the number
9934 in the second row, 2, and then add the total of those two rows to the
9935 third row, 3.  Then you can add the number in the fourth row, 4, to the
9936 total of the first three rows; and so on.
9938 The critical characteristic of the process is that each repetitive
9939 action is simple.  In this case, at each step we add only two numbers,
9940 the number of pebbles in the row and the total already found.  This
9941 process of adding two numbers is repeated again and again until the last
9942 row has been added to the total of all the preceding rows.  In a more
9943 complex loop the repetitive action might not be so simple, but it will
9944 be simpler than doing everything all at once.
9946 @node Inc Example parts, Inc Example altogether, Incrementing Example, Incrementing Loop
9947 @unnumberedsubsubsec The parts of the function definition
9949 The preceding analysis gives us the bones of our function definition:
9950 first, we will need a variable that we can call @code{total} that will
9951 be the total number of pebbles.  This will be the value returned by
9952 the function.
9954 Second, we know that the function will require an argument: this
9955 argument will be the total number of rows in the triangle.  It can be
9956 called @code{number-of-rows}.
9958 Finally, we need a variable to use as a counter.  We could call this
9959 variable @code{counter}, but a better name is @code{row-number}.
9960 That is because what the counter does is count rows, and a program
9961 should be written to be as understandable as possible.
9963 When the Lisp interpreter first starts evaluating the expressions in the
9964 function, the value of @code{total} should be set to zero, since we have
9965 not added anything to it.  Then the function should add the number of
9966 pebbles in the first row to the total, and then add the number of
9967 pebbles in the second to the total, and then add the number of
9968 pebbles in the third row to the total, and so on, until there are no
9969 more rows left to add.
9971 Both @code{total} and @code{row-number} are used only inside the
9972 function, so they can be declared as local variables with @code{let}
9973 and given initial values.  Clearly, the initial value for @code{total}
9974 should be 0.  The initial value of @code{row-number} should be 1,
9975 since we start with the first row.  This means that the @code{let}
9976 statement will look like this:
9978 @smallexample
9979 @group
9980   (let ((total 0)
9981         (row-number 1))
9982     @var{body}@dots{})
9983 @end group
9984 @end smallexample
9986 After the internal variables are declared and bound to their initial
9987 values, we can begin the @code{while} loop.  The expression that serves
9988 as the test should return a value of @code{t} for true so long as the
9989 @code{row-number} is less than or equal to the @code{number-of-rows}.
9990 (If the expression tests true only so long as the row number is less
9991 than the number of rows in the triangle, the last row will never be
9992 added to the total; hence the row number has to be either less than or
9993 equal to the number of rows.)
9995 @need 1500
9996 @findex <= @r{(less than or equal)}
9997 Lisp provides the @code{<=} function that returns true if the value of
9998 its first argument is less than or equal to the value of its second
9999 argument and false otherwise.  So the expression that the @code{while}
10000 will evaluate as its test should look like this:
10002 @smallexample
10003 (<= row-number number-of-rows)
10004 @end smallexample
10006 The total number of pebbles can be found by repeatedly adding the number
10007 of pebbles in a row to the total already found.  Since the number of
10008 pebbles in the row is equal to the row number, the total can be found by
10009 adding the row number to the total.  (Clearly, in a more complex
10010 situation, the number of pebbles in the row might be related to the row
10011 number in a more complicated way; if this were the case, the row number
10012 would be replaced by the appropriate expression.)
10014 @smallexample
10015 (setq total (+ total row-number))
10016 @end smallexample
10018 @noindent
10019 What this does is set the new value of @code{total} to be equal to the
10020 sum of adding the number of pebbles in the row to the previous total.
10022 After setting the value of @code{total}, the conditions need to be
10023 established for the next repetition of the loop, if there is one.  This
10024 is done by incrementing the value of the @code{row-number} variable,
10025 which serves as a counter.  After the @code{row-number} variable has
10026 been incremented, the true-or-false-test at the beginning of the
10027 @code{while} loop tests whether its value is still less than or equal to
10028 the value of the @code{number-of-rows} and if it is, adds the new value
10029 of the @code{row-number} variable to the @code{total} of the previous
10030 repetition of the loop.
10032 @need 1200
10033 The built-in Emacs Lisp function @code{1+} adds 1 to a number, so the
10034 @code{row-number} variable can be incremented with this expression:
10036 @smallexample
10037 (setq row-number (1+ row-number))
10038 @end smallexample
10040 @node Inc Example altogether,  , Inc Example parts, Incrementing Loop
10041 @unnumberedsubsubsec Putting the function definition together
10043 We have created the parts for the function definition; now we need to
10044 put them together.
10046 @need 800
10047 First, the contents of the @code{while} expression:
10049 @smallexample
10050 @group
10051 (while (<= row-number number-of-rows)   ; @r{true-or-false-test}
10052   (setq total (+ total row-number))
10053   (setq row-number (1+ row-number)))    ; @r{incrementer}
10054 @end group
10055 @end smallexample
10057 Along with the @code{let} expression varlist, this very nearly
10058 completes the body of the function definition.  However, it requires
10059 one final element, the need for which is somewhat subtle.
10061 The final touch is to place the variable @code{total} on a line by
10062 itself after the @code{while} expression.  Otherwise, the value returned
10063 by the whole function is the value of the last expression that is
10064 evaluated in the body of the @code{let}, and this is the value
10065 returned by the @code{while}, which is always @code{nil}.
10067 This may not be evident at first sight.  It almost looks as if the
10068 incrementing expression is the last expression of the whole function.
10069 But that expression is part of the body of the @code{while}; it is the
10070 last element of the list that starts with the symbol @code{while}.
10071 Moreover, the whole of the @code{while} loop is a list within the body
10072 of the @code{let}.
10074 @need 1250
10075 In outline, the function will look like this:
10077 @smallexample
10078 @group
10079 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
10080   "@var{documentation}@dots{}"
10081   (let (@var{varlist})
10082     (while (@var{true-or-false-test})
10083       @var{body-of-while}@dots{} )
10084     @dots{} )                     ; @r{Need final expression here.}
10085 @end group
10086 @end smallexample
10088 The result of evaluating the @code{let} is what is going to be returned
10089 by the @code{defun} since the @code{let} is not embedded within any
10090 containing list, except for the @code{defun} as a whole.  However, if
10091 the @code{while} is the last element of the @code{let} expression, the
10092 function will always return @code{nil}.  This is not what we want!
10093 Instead, what we want is the value of the variable @code{total}.  This
10094 is returned by simply placing the symbol as the last element of the list
10095 starting with @code{let}.  It gets evaluated after the preceding
10096 elements of the list are evaluated, which means it gets evaluated after
10097 it has been assigned the correct value for the total.
10099 It may be easier to see this by printing the list starting with
10100 @code{let} all on one line.  This format makes it evident that the
10101 @var{varlist} and @code{while} expressions are the second and third
10102 elements of the list starting with @code{let}, and the @code{total} is
10103 the last element:
10105 @smallexample
10106 @group
10107 (let (@var{varlist}) (while (@var{true-or-false-test}) @var{body-of-while}@dots{} ) total)
10108 @end group
10109 @end smallexample
10111 @need 1200
10112 Putting everything together, the @code{triangle} function definition
10113 looks like this:
10115 @smallexample
10116 @group
10117 (defun triangle (number-of-rows)    ; @r{Version with}
10118                                     ; @r{  incrementing counter.}
10119   "Add up the number of pebbles in a triangle.
10120 The first row has one pebble, the second row two pebbles,
10121 the third row three pebbles, and so on.
10122 The argument is NUMBER-OF-ROWS."
10123 @end group
10124 @group
10125   (let ((total 0)
10126         (row-number 1))
10127     (while (<= row-number number-of-rows)
10128       (setq total (+ total row-number))
10129       (setq row-number (1+ row-number)))
10130     total))
10131 @end group
10132 @end smallexample
10134 @need 1200
10135 After you have installed @code{triangle} by evaluating the function, you
10136 can try it out.  Here are two examples:
10138 @smallexample
10139 @group
10140 (triangle 4)
10142 (triangle 7)
10143 @end group
10144 @end smallexample
10146 @noindent
10147 The sum of the first four numbers is 10 and the sum of the first seven
10148 numbers is 28.
10150 @node Decrementing Loop,  , Incrementing Loop, while
10151 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10152 @subsection Loop with a Decrementing Counter
10154 Another common way to write a @code{while} loop is to write the test
10155 so that it determines whether a counter is greater than zero.  So long
10156 as the counter is greater than zero, the loop is repeated.  But when
10157 the counter is equal to or less than zero, the loop is stopped.  For
10158 this to work, the counter has to start out greater than zero and then
10159 be made smaller and smaller by a form that is evaluated
10160 repeatedly.
10162 The test will be an expression such as @code{(> counter 0)} which
10163 returns @code{t} for true if the value of @code{counter} is greater
10164 than zero, and @code{nil} for false if the value of @code{counter} is
10165 equal to or less than zero.  The expression that makes the number
10166 smaller and smaller can be a simple @code{setq} such as @code{(setq
10167 counter (1- counter))}, where @code{1-} is a built-in function in
10168 Emacs Lisp that subtracts 1 from its argument.
10170 @need 1250
10171 The template for a decrementing @code{while} loop looks like this:
10173 @smallexample
10174 @group
10175 (while (> counter 0)                    ; @r{true-or-false-test}
10176   @var{body}@dots{}
10177   (setq counter (1- counter)))          ; @r{decrementer}
10178 @end group
10179 @end smallexample
10181 @menu
10182 * Decrementing Example::        More pebbles on the beach.
10183 * Dec Example parts::           The parts of the function definition.
10184 * Dec Example altogether::      Putting the function definition together.
10185 @end menu
10187 @node Decrementing Example, Dec Example parts, Decrementing Loop, Decrementing Loop
10188 @unnumberedsubsubsec Example with decrementing counter
10190 To illustrate a loop with a decrementing counter, we will rewrite the
10191 @code{triangle} function so the counter decreases to zero.
10193 This is the reverse of the earlier version of the function.  In this
10194 case, to find out how many pebbles are needed to make a triangle with
10195 3 rows, add the number of pebbles in the third row, 3, to the number
10196 in the preceding row, 2, and then add the total of those two rows to
10197 the row that precedes them, which is 1.
10199 Likewise, to find the number of pebbles in a triangle with 7 rows, add
10200 the number of pebbles in the seventh row, 7, to the number in the
10201 preceding row, which is 6, and then add the total of those two rows to
10202 the row that precedes them, which is 5, and so on.  As in the previous
10203 example, each addition only involves adding two numbers, the total of
10204 the rows already added up and the number of pebbles in the row that is
10205 being added to the total.  This process of adding two numbers is
10206 repeated again and again until there are no more pebbles to add.
10208 We know how many pebbles to start with: the number of pebbles in the
10209 last row is equal to the number of rows.  If the triangle has seven
10210 rows, the number of pebbles in the last row is 7.  Likewise, we know how
10211 many pebbles are in the preceding row: it is one less than the number in
10212 the row.
10214 @node Dec Example parts, Dec Example altogether, Decrementing Example, Decrementing Loop
10215 @unnumberedsubsubsec The parts of the function definition
10217 We start with three variables: the total number of rows in the
10218 triangle; the number of pebbles in a row; and the total number of
10219 pebbles, which is what we want to calculate.  These variables can be
10220 named @code{number-of-rows}, @code{number-of-pebbles-in-row}, and
10221 @code{total}, respectively.
10223 Both @code{total} and @code{number-of-pebbles-in-row} are used only
10224 inside the function and are declared with @code{let}.  The initial
10225 value of @code{total} should, of course, be zero.  However, the
10226 initial value of @code{number-of-pebbles-in-row} should be equal to
10227 the number of rows in the triangle, since the addition will start with
10228 the longest row.
10230 @need 1250
10231 This means that the beginning of the @code{let} expression will look
10232 like this:
10234 @smallexample
10235 @group
10236 (let ((total 0)
10237       (number-of-pebbles-in-row number-of-rows))
10238   @var{body}@dots{})
10239 @end group
10240 @end smallexample
10242 The total number of pebbles can be found by repeatedly adding the number
10243 of pebbles in a row to the total already found, that is, by repeatedly
10244 evaluating the following expression:
10246 @smallexample
10247 (setq total (+ total number-of-pebbles-in-row))
10248 @end smallexample
10250 @noindent
10251 After the @code{number-of-pebbles-in-row} is added to the @code{total},
10252 the @code{number-of-pebbles-in-row} should be decremented by one, since
10253 the next time the loop repeats, the preceding row will be
10254 added to the total.
10256 The number of pebbles in a preceding row is one less than the number of
10257 pebbles in a row, so the built-in Emacs Lisp function @code{1-} can be
10258 used to compute the number of pebbles in the preceding row.  This can be
10259 done with the following expression:
10261 @smallexample
10262 @group
10263 (setq number-of-pebbles-in-row
10264       (1- number-of-pebbles-in-row))
10265 @end group
10266 @end smallexample
10268 Finally, we know that the @code{while} loop should stop making repeated
10269 additions when there are no pebbles in a row.  So the test for
10270 the @code{while} loop is simply:
10272 @smallexample
10273 (while (> number-of-pebbles-in-row 0)
10274 @end smallexample
10276 @node Dec Example altogether,  , Dec Example parts, Decrementing Loop
10277 @unnumberedsubsubsec Putting the function definition together
10279 We can put these expressions together to create a function definition
10280 that works.  However, on examination, we find that one of the local
10281 variables is unneeded!
10283 @need 1250
10284 The function definition looks like this:
10286 @smallexample
10287 @group
10288 ;;; @r{First subtractive version.}
10289 (defun triangle (number-of-rows)
10290   "Add up the number of pebbles in a triangle."
10291   (let ((total 0)
10292         (number-of-pebbles-in-row number-of-rows))
10293     (while (> number-of-pebbles-in-row 0)
10294       (setq total (+ total number-of-pebbles-in-row))
10295       (setq number-of-pebbles-in-row
10296             (1- number-of-pebbles-in-row)))
10297     total))
10298 @end group
10299 @end smallexample
10301 As written, this function works.
10303 However, we do not need @code{number-of-pebbles-in-row}.
10305 @cindex Argument as local variable
10306 When the @code{triangle} function is evaluated, the symbol
10307 @code{number-of-rows} will be bound to a number, giving it an initial
10308 value.  That number can be changed in the body of the function as if
10309 it were a local variable, without any fear that such a change will
10310 effect the value of the variable outside of the function.  This is a
10311 very useful characteristic of Lisp; it means that the variable
10312 @code{number-of-rows} can be used anywhere in the function where
10313 @code{number-of-pebbles-in-row} is used.
10315 @need 800
10316 Here is a second version of the function written a bit more cleanly:
10318 @smallexample
10319 @group
10320 (defun triangle (number)                ; @r{Second version.}
10321   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
10322   (let ((total 0))
10323     (while (> number 0)
10324       (setq total (+ total number))
10325       (setq number (1- number)))
10326     total))
10327 @end group
10328 @end smallexample
10330 In brief, a properly written @code{while} loop will consist of three parts:
10332 @enumerate
10333 @item
10334 A test that will return false after the loop has repeated itself the
10335 correct number of times.
10337 @item
10338 An expression the evaluation of which will return the value desired
10339 after being repeatedly evaluated.
10341 @item
10342 An expression to change the value passed to the true-or-false-test so
10343 that the test returns false after the loop has repeated itself the right
10344 number of times.
10345 @end enumerate
10347 @node dolist dotimes, Recursion, while, Loops & Recursion
10348 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10349 @section Save your time: @code{dolist} and @code{dotimes}
10351 In addition to @code{while}, both @code{dolist} and @code{dotimes}
10352 provide for looping.  Sometimes these are quicker to write than the
10353 equivalent @code{while} loop.  Both are Lisp macros.  (@xref{Macros, ,
10354 Macros, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}. )
10356 @code{dolist} works like a @code{while} loop that `@sc{cdr}s down a
10357 list':  @code{dolist} automatically shortens the list each time it
10358 loops---takes the @sc{cdr} of the list---and binds the @sc{car} of
10359 each shorter version of the list to the first of its arguments.
10361 @code{dotimes} loops a specific number of times: you specify the number.
10363 @menu
10364 * dolist::
10365 * dotimes::
10366 @end menu
10368 @node dolist, dotimes, dolist dotimes, dolist dotimes
10369 @unnumberedsubsubsec The @code{dolist} Macro
10370 @findex dolist
10372 Suppose, for example, you want to reverse a list, so that
10373 ``first'' ``second'' ``third'' becomes ``third'' ``second'' ``first''.
10375 @need 1250
10376 In practice, you would use the @code{reverse} function, like this:
10378 @smallexample
10379 @group
10380 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10382 (reverse animals)
10383 @end group
10384 @end smallexample
10386 @need 800
10387 @noindent
10388 Here is how you could reverse the list using a @code{while} loop:
10390 @smallexample
10391 @group
10392 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10394 (defun reverse-list-with-while (list)
10395   "Using while, reverse the order of LIST."
10396   (let (value)  ; make sure list starts empty
10397     (while list
10398       (setq value (cons (car list) value))
10399       (setq list (cdr list)))
10400     value))
10402 (reverse-list-with-while animals)
10403 @end group
10404 @end smallexample
10406 @need 800
10407 @noindent
10408 And here is how you could use the @code{dolist} macro:
10410 @smallexample
10411 @group
10412 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10414 (defun reverse-list-with-dolist (list)
10415   "Using dolist, reverse the order of LIST."
10416   (let (value)  ; make sure list starts empty
10417     (dolist (element list value)
10418       (setq value (cons element value)))))
10420 (reverse-list-with-dolist animals)
10421 @end group
10422 @end smallexample
10424 @need 1250
10425 @noindent
10426 In Info, you can place your cursor after the closing parenthesis of
10427 each expression and type @kbd{C-x C-e}; in each case, you should see
10429 @smallexample
10430 (tiger lion giraffe gazelle)
10431 @end smallexample
10433 @noindent
10434 in the echo area.
10436 For this example, the existing @code{reverse} function is obviously best.
10437 The @code{while} loop is just like our first example (@pxref{Loop
10438 Example, , A @code{while} Loop and a List}).  The @code{while} first
10439 checks whether the list has elements; if so, it constructs a new list
10440 by adding the first element of the list to the existing list (which in
10441 the first iteration of the loop is @code{nil}).  Since the second
10442 element is prepended in front of the first element, and the third
10443 element is prepended in front of the second element, the list is reversed.
10445 In the expression using a @code{while} loop,
10446 the @w{@code{(setq list (cdr list))}}
10447 expression shortens the list, so the @code{while} loop eventually
10448 stops.  In addition, it provides the @code{cons} expression with a new
10449 first element by creating a new and shorter list at each repetition of
10450 the loop.
10452 The @code{dolist} expression does very much the same as the
10453 @code{while} expression, except that the @code{dolist} macro does some
10454 of the work you have to do when writing a @code{while} expression.
10456 Like a @code{while} loop, a @code{dolist} loops.  What is different is
10457 that it automatically shortens the list each time it loops --- it
10458 `@sc{cdr}s down the list' on its own --- and it automatically binds
10459 the @sc{car} of each shorter version of the list to the first of its
10460 arguments.
10462 In the example, the @sc{car} of each shorter version of the list is
10463 referred to using the symbol @samp{element}, the list itself is called
10464 @samp{list}, and the value returned is called @samp{value}.  The
10465 remainder of the @code{dolist} expression is the body.
10467 The @code{dolist} expression binds the @sc{car} of each shorter
10468 version of the list to @code{element} and then evaluates the body of
10469 the expression; and repeats the loop.  The result is returned in
10470 @code{value}.
10472 @node dotimes,  , dolist, dolist dotimes
10473 @unnumberedsubsubsec The @code{dotimes} Macro
10474 @findex dotimes
10476 The @code{dotimes} macro is similar to @code{dolist}, except that it
10477 loops a specific number of times.
10479 The first argument to @code{dotimes} is assigned the numbers 0, 1, 2
10480 and so forth each time around the loop, and the value of the third
10481 argument is returned.  You need to provide the value of the second
10482 argument, which is how many times the macro loops.
10484 @need 1250
10485 For example, the following binds the numbers from 0 up to, but not
10486 including, the number 3 to the first argument, @var{number}, and then
10487 constructs a list of the three numbers.  (The first number is 0, the
10488 second number is 1, and the third number is 2; this makes a total of
10489 three numbers in all, starting with zero as the first number.)
10491 @smallexample
10492 @group
10493 (let (value)      ; otherwise a value is a void variable
10494   (dotimes (number 3 value)
10495     (setq value (cons number value))))
10497 @result{} (2 1 0)
10498 @end group
10499 @end smallexample
10501 @noindent
10502 @code{dotimes} returns @code{value}, so the way to use
10503 @code{dotimes} is to operate on some expression @var{number} number of
10504 times and then return the result, either as a list or an atom.
10506 @need 1250
10507 Here is an example of a @code{defun} that uses @code{dotimes} to add
10508 up the number of pebbles in a triangle.
10510 @smallexample
10511 @group
10512 (defun triangle-using-dotimes (number-of-rows)
10513   "Using dotimes, add up the number of pebbles in a triangle."
10514 (let ((total 0))  ; otherwise a total is a void variable
10515   (dotimes (number number-of-rows total)
10516     (setq total (+ total (1+ number))))))
10518 (triangle-using-dotimes 4)
10519 @end group
10520 @end smallexample
10522 @node Recursion, Looping exercise, dolist dotimes, Loops & Recursion
10523 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10524 @section Recursion
10525 @cindex Recursion
10527 A recursive function contains code that tells the Lisp interpreter to
10528 call a program that runs exactly like itself, but with slightly
10529 different arguments.  The code runs exactly the same because it has
10530 the same name.  However, even though the program has the same name, it
10531 is not the same entity.  It is different.  In the jargon, it is a
10532 different `instance'.
10534 Eventually, if the program is written correctly, the `slightly
10535 different arguments' will become sufficiently different from the first
10536 arguments that the final instance will stop.
10538 @menu
10539 * Building Robots::             Same model, different serial number ...
10540 * Recursive Definition Parts::  Walk until you stop ...
10541 * Recursion with list::         Using a list as the test whether to recurse.
10542 * Recursive triangle function::
10543 * Recursion with cond::
10544 * Recursive Patterns::          Often used templates.
10545 * No Deferment::                Don't store up work ...
10546 * No deferment solution::
10547 @end menu
10549 @node Building Robots, Recursive Definition Parts, Recursion, Recursion
10550 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10551 @subsection Building Robots: Extending the Metaphor
10552 @cindex Building robots
10553 @cindex Robots, building
10555 It is sometimes helpful to think of a running program as a robot that
10556 does a job.  In doing its job, a recursive function calls on a second
10557 robot to help it.  The second robot is identical to the first in every
10558 way, except that the second robot helps the first and has been
10559 passed different arguments than the first.
10561 In a recursive function, the second robot may call a third; and the
10562 third may call a fourth, and so on.  Each of these is a different
10563 entity; but all are clones.
10565 Since each robot has slightly different instructions---the arguments
10566 will differ from one robot to the next---the last robot should know
10567 when to stop.
10569 Let's expand on the metaphor in which a computer program is a robot.
10571 A function definition provides the blueprints for a robot.  When you
10572 install a function definition, that is, when you evaluate a
10573 @code{defun} special form, you install the necessary equipment to
10574 build robots.  It is as if you were in a factory, setting up an
10575 assembly line.  Robots with the same name are built according to the
10576 same blueprints.  So they have, as it were, the same `model number',
10577 but a different `serial number'.
10579 We often say that a recursive function `calls itself'.  What we mean
10580 is that the instructions in a recursive function cause the Lisp
10581 interpreter to run a different function that has the same name and
10582 does the same job as the first, but with different arguments.
10584 It is important that the arguments differ from one instance to the
10585 next; otherwise, the process will never stop.
10587 @node Recursive Definition Parts, Recursion with list, Building Robots, Recursion
10588 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10589 @subsection The Parts of a Recursive Definition
10590 @cindex Parts of a Recursive Definition
10591 @cindex Recursive Definition Parts
10593 A recursive function typically contains a conditional expression which
10594 has three parts:
10596 @enumerate
10597 @item
10598 A true-or-false-test that determines whether the function is called
10599 again, here called the @dfn{do-again-test}.
10601 @item
10602 The name of the function.  When this name is called, a new instance of
10603 the function---a new robot, as it were---is created and told what to do.
10605 @item
10606 An expression that returns a different value each time the function is
10607 called, here called the @dfn{next-step-expression}.  Consequently, the
10608 argument (or arguments) passed to the new instance of the function
10609 will be different from that passed to the previous instance.  This
10610 causes the conditional expression, the @dfn{do-again-test}, to test
10611 false after the correct number of repetitions.
10612 @end enumerate
10614 Recursive functions can be much simpler than any other kind of
10615 function.  Indeed, when people first start to use them, they often look
10616 so mysteriously simple as to be incomprehensible.  Like riding a
10617 bicycle, reading a recursive function definition takes a certain knack
10618 which is hard at first but then seems simple.
10620 @need 1200
10621 There are several different common recursive patterns.  A very simple
10622 pattern looks like this:
10624 @smallexample
10625 @group
10626 (defun @var{name-of-recursive-function} (@var{argument-list})
10627   "@var{documentation}@dots{}"
10628   (if @var{do-again-test}
10629     @var{body}@dots{}
10630     (@var{name-of-recursive-function}
10631          @var{next-step-expression})))
10632 @end group
10633 @end smallexample
10635 Each time a recursive function is evaluated, a new instance of it is
10636 created and told what to do.  The arguments tell the instance what to do.
10638 An argument is bound to the value of the next-step-expression.  Each
10639 instance runs with a different value of the next-step-expression.
10641 The value in the next-step-expression is used in the do-again-test.
10643 The value returned by the next-step-expression is passed to the new
10644 instance of the function, which evaluates it (or some
10645 transmogrification of it) to determine whether to continue or stop.
10646 The next-step-expression is designed so that the do-again-test returns
10647 false when the function should no longer be repeated.
10649 The do-again-test is sometimes called the @dfn{stop condition},
10650 since it stops the repetitions when it tests false.
10652 @node Recursion with list, Recursive triangle function, Recursive Definition Parts, Recursion
10653 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10654 @subsection Recursion with a List
10656 The example of a @code{while} loop that printed the elements of a list
10657 of numbers can be written recursively.  Here is the code, including
10658 an expression to set the value of the variable @code{animals} to a list.
10660 If you are using Emacs 20 or before, this example must be copied to
10661 the @file{*scratch*} buffer and each expression must be evaluated
10662 there.  Use @kbd{C-u C-x C-e} to evaluate the
10663 @code{(print-elements-recursively animals)} expression so that the
10664 results are printed in the buffer; otherwise the Lisp interpreter will
10665 try to squeeze the results into the one line of the echo area.
10667 Also, place your cursor immediately after the last closing parenthesis
10668 of the @code{print-elements-recursively} function, before the comment.
10669 Otherwise, the Lisp interpreter will try to evaluate the comment.
10671 If you are using Emacs 21 or later, you can evaluate this expression
10672 directly in Info.
10674 @findex print-elements-recursively
10675 @smallexample
10676 @group
10677 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10679 (defun print-elements-recursively (list)
10680   "Print each element of LIST on a line of its own.
10681 Uses recursion."
10682   (if list                              ; @r{do-again-test}
10683       (progn
10684         (print (car list))              ; @r{body}
10685         (print-elements-recursively     ; @r{recursive call}
10686          (cdr list)))))                 ; @r{next-step-expression}
10688 (print-elements-recursively animals)
10689 @end group
10690 @end smallexample
10692 The @code{print-elements-recursively} function first tests whether
10693 there is any content in the list; if there is, the function prints the
10694 first element of the list, the @sc{car} of the list.  Then the
10695 function `invokes itself', but gives itself as its argument, not the
10696 whole list, but the second and subsequent elements of the list, the
10697 @sc{cdr} of the list.
10699 Put another way, if the list is not empty, the function invokes
10700 another instance of code that is similar to the initial code, but is a
10701 different thread of execution, with different arguments than the first
10702 instance.
10704 Put in yet another way, if the list is not empty, the first robot
10705 assemblies a second robot and tells it what to do; the second robot is
10706 a different individual from the first, but is the same model.
10708 When the second evaluation occurs, the @code{if} expression is
10709 evaluated and if true, prints the first element of the list it
10710 receives as its argument (which is the second element of the original
10711 list).  Then the function `calls itself' with the @sc{cdr} of the list
10712 it is invoked with, which (the second time around) is the @sc{cdr} of
10713 the @sc{cdr} of the original list.
10715 Note that although we say that the function `calls itself', what we
10716 mean is that the Lisp interpreter assembles and instructs a new
10717 instance of the program.  The new instance is a clone of the first,
10718 but is a separate individual.
10720 Each time the function `invokes itself', it invokes itself on a
10721 shorter version of the original list.  It creates a new instance that
10722 works on a shorter list.
10724 Eventually, the function invokes itself on an empty list.  It creates
10725 a new instance whose argument is @code{nil}.  The conditional expression
10726 tests the value of @code{list}.  Since the value of @code{list} is
10727 @code{nil}, the @code{if} expression tests false so the then-part is
10728 not evaluated.  The function as a whole then returns @code{nil}.
10730 @need 1200
10731 When you evaluate @code{(print-elements-recursively animals)} in the
10732 @file{*scratch*} buffer, you see this result:
10734 @smallexample
10735 @group
10736 gazelle
10738 giraffe
10740 lion
10742 tiger
10744 @end group
10745 @end smallexample
10747 @node Recursive triangle function, Recursion with cond, Recursion with list, Recursion
10748 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10749 @subsection Recursion in Place of a Counter
10750 @findex triangle-recursively
10752 @need 1200
10753 The @code{triangle} function described in a previous section can also
10754 be written recursively.  It looks like this:
10756 @smallexample
10757 @group
10758 (defun triangle-recursively (number)
10759   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
10760 Uses recursion."
10761   (if (= number 1)                    ; @r{do-again-test}
10762       1                               ; @r{then-part}
10763     (+ number                         ; @r{else-part}
10764        (triangle-recursively          ; @r{recursive call}
10765         (1- number)))))               ; @r{next-step-expression}
10767 (triangle-recursively 7)
10768 @end group
10769 @end smallexample
10771 @noindent
10772 You can install this function by evaluating it and then try it by
10773 evaluating @code{(triangle-recursively 7)}.  (Remember to put your
10774 cursor immediately after the last parenthesis of the function
10775 definition, before the comment.)  The function evaluates to 28.
10777 To understand how this function works, let's consider what happens in the
10778 various cases when the function is passed 1, 2, 3, or 4 as the value of
10779 its argument.
10781 @menu
10782 * Recursive Example arg of 1 or 2::
10783 * Recursive Example arg of 3 or 4::
10784 @end menu
10786 @node Recursive Example arg of 1 or 2, Recursive Example arg of 3 or 4, Recursive triangle function, Recursive triangle function
10787 @ifnottex
10788 @unnumberedsubsubsec An argument of 1 or 2
10789 @end ifnottex
10791 First, what happens if the value of the argument is 1?
10793 The function has an @code{if} expression after the documentation
10794 string.  It tests whether the value of @code{number} is equal to 1; if
10795 so, Emacs evaluates the then-part of the @code{if} expression, which
10796 returns the number 1 as the value of the function.  (A triangle with
10797 one row has one pebble in it.)
10799 Suppose, however, that the value of the argument is 2.  In this case,
10800 Emacs evaluates the else-part of the @code{if} expression.
10802 @need 1200
10803 The else-part consists of an addition, the recursive call to
10804 @code{triangle-recursively} and a decrementing action; and it looks like
10805 this:
10807 @smallexample
10808 (+ number (triangle-recursively (1- number)))
10809 @end smallexample
10811 When Emacs evaluates this expression, the innermost expression is
10812 evaluated first; then the other parts in sequence.  Here are the steps
10813 in detail:
10815 @table @i
10816 @item Step 1 @w{  } Evaluate the innermost expression.
10818 The innermost expression is @code{(1- number)} so Emacs decrements the
10819 value of @code{number} from 2 to 1.
10821 @item Step 2 @w{  } Evaluate the @code{triangle-recursively} function.
10823 The Lisp interpreter creates an individual instance of
10824 @code{triangle-recursively}.  It does not matter that this function is
10825 contained within itself.  Emacs passes the result Step 1 as the
10826 argument used by this instance of the @code{triangle-recursively}
10827 function
10829 In this case, Emacs evaluates @code{triangle-recursively} with an
10830 argument of 1.  This means that this evaluation of
10831 @code{triangle-recursively} returns 1.
10833 @item Step 3 @w{  } Evaluate the value of @code{number}.
10835 The variable @code{number} is the second element of the list that
10836 starts with @code{+}; its value is 2.
10838 @item Step 4 @w{  } Evaluate the @code{+} expression.
10840 The @code{+} expression receives two arguments, the first
10841 from the evaluation of @code{number} (Step 3) and the second from the
10842 evaluation of @code{triangle-recursively} (Step 2).
10844 The result of the addition is the sum of 2 plus 1, and the number 3 is
10845 returned, which is correct.  A triangle with two rows has three
10846 pebbles in it.
10847 @end table
10849 @node Recursive Example arg of 3 or 4,  , Recursive Example arg of 1 or 2, Recursive triangle function
10850 @unnumberedsubsubsec An argument of 3 or 4
10852 Suppose that @code{triangle-recursively} is called with an argument of
10855 @table @i
10856 @item Step 1 @w{  } Evaluate the do-again-test.
10858 The @code{if} expression is evaluated first.  This is the do-again
10859 test and returns false, so the else-part of the @code{if} expression
10860 is evaluated.  (Note that in this example, the do-again-test causes
10861 the function to call itself when it tests false, not when it tests
10862 true.)
10864 @item Step 2 @w{  } Evaluate the innermost expression of the else-part.
10866 The innermost expression of the else-part is evaluated, which decrements
10867 3 to 2.  This is the next-step-expression.
10869 @item Step 3 @w{  } Evaluate the @code{triangle-recursively} function.
10871 The number 2 is passed to the @code{triangle-recursively} function.
10873 We know what happens when Emacs evaluates @code{triangle-recursively} with
10874 an argument of 2.  After going through the sequence of actions described
10875 earlier, it returns a value of 3.  So that is what will happen here.
10877 @item Step 4 @w{  } Evaluate the addition.
10879 3 will be passed as an argument to the addition and will be added to the
10880 number with which the function was called, which is 3.
10881 @end table
10883 @noindent
10884 The value returned by the function as a whole will be 6.
10886 Now that we know what will happen when @code{triangle-recursively} is
10887 called with an argument of 3, it is evident what will happen if it is
10888 called with an argument of 4:
10890 @quotation
10891 @need 800
10892 In the recursive call, the evaluation of
10894 @smallexample
10895 (triangle-recursively (1- 4))
10896 @end smallexample
10898 @need 800
10899 @noindent
10900 will return the value of evaluating
10902 @smallexample
10903 (triangle-recursively 3)
10904 @end smallexample
10906 @noindent
10907 which is 6 and this value will be added to 4 by the addition in the
10908 third line.
10909 @end quotation
10911 @noindent
10912 The value returned by the function as a whole will be 10.
10914 Each time @code{triangle-recursively} is evaluated, it evaluates a
10915 version of itself---a different instance of itself---with a smaller
10916 argument, until the argument is small enough so that it does not
10917 evaluate itself.
10919 Note that this particular design for a recursive function
10920 requires that operations be deferred.
10922 Before @code{(triangle-recursively 7)} can calculate its answer, it
10923 must call @code{(triangle-recursively 6)}; and before
10924 @code{(triangle-recursively 6)} can calculate its answer, it must call
10925 @code{(triangle-recursively 5)}; and so on.  That is to say, the
10926 calculation that @code{(triangle-recursively 7)} makes must be
10927 deferred until @code{(triangle-recursively 6)} makes its calculation;
10928 and @code{(triangle-recursively 6)} must defer until
10929 @code{(triangle-recursively 5)} completes; and so on.
10931 If each of these instances of @code{triangle-recursively} are thought
10932 of as different robots, the first robot must wait for the second to
10933 complete its job, which must wait until the third completes, and so
10936 There is a way around this kind of waiting, which we will discuss in
10937 @ref{No Deferment, , Recursion without Deferments}.
10939 @node Recursion with cond, Recursive Patterns, Recursive triangle function, Recursion
10940 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10941 @subsection Recursion Example Using @code{cond}
10942 @findex cond
10944 The version of @code{triangle-recursively} described earlier is written
10945 with the @code{if} special form.  It can also be written using another
10946 special form called @code{cond}.  The name of the special form
10947 @code{cond} is an abbreviation of the word @samp{conditional}.
10949 Although the @code{cond} special form is not used as often in the
10950 Emacs Lisp sources as @code{if}, it is used often enough to justify
10951 explaining it.
10953 @need 800
10954 The template for a @code{cond} expression looks like this:
10956 @smallexample
10957 @group
10958 (cond
10959  @var{body}@dots{})
10960 @end group
10961 @end smallexample
10963 @noindent
10964 where the @var{body} is a series of lists.
10966 @need 800
10967 Written out more fully, the template looks like this:
10969 @smallexample
10970 @group
10971 (cond
10972  (@var{first-true-or-false-test} @var{first-consequent})
10973  (@var{second-true-or-false-test} @var{second-consequent})
10974  (@var{third-true-or-false-test} @var{third-consequent})
10975   @dots{})
10976 @end group
10977 @end smallexample
10979 When the Lisp interpreter evaluates the @code{cond} expression, it
10980 evaluates the first element (the @sc{car} or true-or-false-test) of
10981 the first expression in a series of expressions within the body of the
10982 @code{cond}.
10984 If the true-or-false-test returns @code{nil} the rest of that
10985 expression, the consequent, is skipped and  the true-or-false-test of the
10986 next expression is evaluated.  When an expression is found whose
10987 true-or-false-test returns a value that is not @code{nil}, the
10988 consequent of that expression is evaluated.  The consequent can be one
10989 or more expressions.  If the consequent consists of more than one
10990 expression, the expressions are evaluated in sequence and the value of
10991 the last one is returned.  If the expression does not have a consequent,
10992 the value of the true-or-false-test is returned.
10994 If none of the true-or-false-tests test true, the @code{cond} expression
10995 returns @code{nil}.
10997 @need 1250
10998 Written using @code{cond}, the @code{triangle} function looks like this:
11000 @smallexample
11001 @group
11002 (defun triangle-using-cond (number)
11003   (cond ((<= number 0) 0)
11004         ((= number 1) 1)
11005         ((> number 1)
11006          (+ number (triangle-using-cond (1- number))))))
11007 @end group
11008 @end smallexample
11010 @noindent
11011 In this example, the @code{cond} returns 0 if the number is less than or
11012 equal to 0, it returns 1 if the number is 1 and it evaluates @code{(+
11013 number (triangle-using-cond (1- number)))} if the number is greater than
11016 @node Recursive Patterns, No Deferment, Recursion with cond, Recursion
11017 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11018 @subsection Recursive Patterns
11019 @cindex Recursive Patterns
11021 Here are three common recursive patterns.  Each involves a list.
11022 Recursion does not need to involve lists, but Lisp is designed for lists
11023 and this provides a sense of its primal capabilities.
11025 @menu
11026 * Every::
11027 * Accumulate::
11028 * Keep::
11029 @end menu
11031 @node Every, Accumulate, Recursive Patterns, Recursive Patterns
11032 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11033 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{every}
11034 @cindex Every, type of recursive pattern
11035 @cindex Recursive pattern: every
11037 In the @code{every} recursive pattern, an action is performed on every
11038 element of a list.
11040 @need 1500
11041 The basic pattern is:
11043 @itemize @bullet
11044 @item
11045 If a list be empty, return @code{nil}.
11046 @item
11047 Else, act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list)
11048     @itemize @minus
11049     @item
11050     through a recursive call by the function on the rest (the
11051     @sc{cdr}) of the list,
11052     @item
11053     and, optionally, combine the acted-on element, using @code{cons},
11054     with the results of acting on the rest.
11055     @end itemize
11056 @end itemize
11058 @need 1500
11059 Here is example:
11061 @smallexample
11062 @group
11063 (defun square-each (numbers-list)
11064   "Square each of a NUMBERS LIST, recursively."
11065   (if (not numbers-list)                ; do-again-test
11066       nil
11067     (cons
11068      (* (car numbers-list) (car numbers-list))
11069      (square-each (cdr numbers-list))))) ; next-step-expression
11070 @end group
11072 @group
11073 (square-each '(1 2 3))
11074     @result{} (1 4 9)
11075 @end group
11076 @end smallexample
11078 @need 1200
11079 @noindent
11080 If @code{numbers-list} is empty, do nothing.  But if it has content,
11081 construct a list combining the square of the first number in the list
11082 with the result of the recursive call.
11084 (The example follows the pattern exactly: @code{nil} is returned if
11085 the numbers' list is empty.  In practice, you would write the
11086 conditional so it carries out the action when the numbers' list is not
11087 empty.)
11089 The @code{print-elements-recursively} function (@pxref{Recursion with
11090 list, , Recursion with a List}) is another example of an @code{every}
11091 pattern, except in this case, rather than bring the results together
11092 using @code{cons}, we print each element of output.
11094 @need 1250
11095 The @code{print-elements-recursively} function looks like this:
11097 @smallexample
11098 @group
11099 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
11100 @end group
11102 @group
11103 (defun print-elements-recursively (list)
11104   "Print each element of LIST on a line of its own.
11105 Uses recursion."
11106   (if list                              ; @r{do-again-test}
11107       (progn
11108         (print (car list))              ; @r{body}
11109         (print-elements-recursively     ; @r{recursive call}
11110          (cdr list)))))                 ; @r{next-step-expression}
11112 (print-elements-recursively animals)
11113 @end group
11114 @end smallexample
11116 @need 1500
11117 The pattern for @code{print-elements-recursively} is:
11119 @itemize @bullet
11120 @item
11121 If the list be empty, do nothing.
11122 @item
11123 But if the list has at least one element,
11124     @itemize @minus
11125     @item
11126     act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list),
11127     @item
11128     and make a recursive call on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11129     @end itemize
11130 @end itemize
11132 @node Accumulate, Keep, Every, Recursive Patterns
11133 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11134 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{accumulate}
11135 @cindex Accumulate, type of recursive pattern
11136 @cindex Recursive pattern: accumulate
11138 Another recursive pattern is called the @code{accumulate} pattern.  In
11139 the @code{accumulate} recursive pattern, an action is performed on
11140 every element of a list and the result of that action is accumulated
11141 with the results of performing the action on the other elements.
11143 This is very like the `every' pattern using @code{cons}, except that
11144 @code{cons} is not used, but some other combiner.
11146 @need 1500
11147 The pattern is:
11149 @itemize @bullet
11150 @item
11151 If a list be empty, return zero or some other constant.
11152 @item
11153 Else, act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list),
11154     @itemize @minus
11155     @item
11156     and combine that acted-on element, using @code{+} or
11157     some other combining function, with
11158     @item
11159     a recursive call by the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11160     @end itemize
11161 @end itemize
11163 @need 1500
11164 Here is an example:
11166 @smallexample
11167 @group
11168 (defun add-elements (numbers-list)
11169   "Add the elements of NUMBERS-LIST together."
11170   (if (not numbers-list)
11171       0
11172     (+ (car numbers-list) (add-elements (cdr numbers-list)))))
11173 @end group
11175 @group
11176 (add-elements '(1 2 3 4))
11177     @result{} 10
11178 @end group
11179 @end smallexample
11181 @xref{Files List, , Making a List of Files}, for an example of the
11182 accumulate pattern.
11184 @node Keep,  , Accumulate, Recursive Patterns
11185 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11186 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{keep}
11187 @cindex Keep, type of recursive pattern
11188 @cindex Recursive pattern: keep
11190 A third recursive pattern is called the @code{keep} pattern.
11191 In the @code{keep} recursive pattern, each element of a list is tested;
11192 the element is acted on and the results are kept only if the element
11193 meets a criterion.
11195 Again, this is very like the `every' pattern, except the element is
11196 skipped unless it meets a criterion.
11198 @need 1500
11199 The pattern has three parts:
11201 @itemize @bullet
11202 @item
11203 If a list be empty, return @code{nil}.
11204 @item
11205 Else, if the beginning of the list (the @sc{car} of the list) passes
11206         a test
11207     @itemize @minus
11208     @item
11209     act on that element and combine it, using @code{cons} with
11210     @item
11211     a recursive call by the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11212     @end itemize
11213 @item
11214 Otherwise, if the beginning of the list (the @sc{car} of the list) fails
11215 the test
11216     @itemize @minus
11217     @item
11218     skip on that element,
11219     @item
11220     and, recursively call the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11221     @end itemize
11222 @end itemize
11224 @need 1500
11225 Here is an example that uses @code{cond}:
11227 @smallexample
11228 @group
11229 (defun keep-three-letter-words (word-list)
11230   "Keep three letter words in WORD-LIST."
11231   (cond
11232    ;; First do-again-test: stop-condition
11233    ((not word-list) nil)
11235    ;; Second do-again-test: when to act
11236    ((eq 3 (length (symbol-name (car word-list))))
11237     ;; combine acted-on element with recursive call on shorter list
11238     (cons (car word-list) (keep-three-letter-words (cdr word-list))))
11240    ;; Third do-again-test: when to skip element;
11241    ;;   recursively call shorter list with next-step expression
11242    (t  (keep-three-letter-words (cdr word-list)))))
11243 @end group
11245 @group
11246 (keep-three-letter-words '(one two three four five six))
11247     @result{} (one two six)
11248 @end group
11249 @end smallexample
11251 It goes without saying that you need not use @code{nil} as the test for
11252 when to stop; and you can, of course, combine these patterns.
11254 @node No Deferment, No deferment solution, Recursive Patterns, Recursion
11255 @subsection Recursion without Deferments
11256 @cindex Deferment in recursion
11257 @cindex Recursion without Deferments
11259 Let's consider again what happens with the @code{triangle-recursively}
11260 function.  We will find that the intermediate calculations are
11261 deferred until all can be done.
11263 @need 800
11264 Here is the function definition:
11266 @smallexample
11267 @group
11268 (defun triangle-recursively (number)
11269   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
11270 Uses recursion."
11271   (if (= number 1)                    ; @r{do-again-test}
11272       1                               ; @r{then-part}
11273     (+ number                         ; @r{else-part}
11274        (triangle-recursively          ; @r{recursive call}
11275         (1- number)))))               ; @r{next-step-expression}
11276 @end group
11277 @end smallexample
11279 What happens when we call this function with a argument of 7?
11281 The first instance of the @code{triangle-recursively} function adds
11282 the number 7 to the value returned by a second instance of
11283 @code{triangle-recursively}, an instance that has been passed an
11284 argument of 6.  That is to say, the first calculation is:
11286 @smallexample
11287 (+ 7 (triangle-recursively 6))
11288 @end smallexample
11290 @noindent
11291 The first instance of @code{triangle-recursively}---you may want to
11292 think of it as a little robot---cannot complete its job.  It must hand
11293 off the calculation for @code{(triangle-recursively 6)} to a second
11294 instance of the program, to a second robot.  This second individual is
11295 completely different from the first one; it is, in the jargon, a
11296 `different instantiation'.  Or, put another way, it is a different
11297 robot.  It is the same model as the first; it calculates triangle
11298 numbers recursively; but it has a different serial number.
11300 And what does @code{(triangle-recursively 6)} return?  It returns the
11301 number 6 added to the value returned by evaluating
11302 @code{triangle-recursively} with an argument of 5.  Using the robot
11303 metaphor, it asks yet another robot to help it.
11305 @need 800
11306 Now the total is:
11308 @smallexample
11309 (+ 7 6 (triangle-recursively 5))
11310 @end smallexample
11312 @need 800
11313 And what happens next?
11315 @smallexample
11316 (+ 7 6 5 (triangle-recursively 4))
11317 @end smallexample
11319 Each time @code{triangle-recursively} is called, except for the last
11320 time, it creates another instance of the program---another robot---and
11321 asks it to make a calculation.
11323 @need 800
11324 Eventually, the full addition is set up and performed:
11326 @smallexample
11327 (+ 7 6 5 4 3 2 1)
11328 @end smallexample
11330 This design for the function defers the calculation of the first step
11331 until the second can be done, and defers that until the third can be
11332 done, and so on.  Each deferment means the computer must remember what
11333 is being waited on.  This is not a problem when there are only a few
11334 steps, as in this example.  But it can be a problem when there are
11335 more steps.
11337 @node No deferment solution,  , No Deferment, Recursion
11338 @subsection No Deferment Solution
11339 @cindex No deferment solution
11340 @cindex Defermentless solution
11341 @cindex Solution without deferment
11343 The solution to the problem of deferred operations is to write in a
11344 manner that does not defer operations@footnote{The phrase @dfn{tail
11345 recursive} is used to describe such a process, one that uses
11346 `constant space'.}.  This requires
11347 writing to a different pattern, often one that involves writing two
11348 function definitions, an `initialization' function and a `helper'
11349 function.
11351 The `initialization' function sets up the job; the `helper' function
11352 does the work.
11354 @need 1200
11355 Here are the two function definitions for adding up numbers.  They are
11356 so simple, I find them hard to understand.
11358 @smallexample
11359 @group
11360 (defun triangle-initialization (number)
11361   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
11362 This is the `initialization' component of a two function
11363 duo that uses recursion."
11364   (triangle-recursive-helper 0 0 number))
11365 @end group
11366 @end smallexample
11368 @smallexample
11369 @group
11370 (defun triangle-recursive-helper (sum counter number)
11371   "Return SUM, using COUNTER, through NUMBER inclusive.
11372 This is the `helper' component of a two function duo
11373 that uses recursion."
11374   (if (> counter number)
11375       sum
11376     (triangle-recursive-helper (+ sum counter)  ; @r{sum}
11377                                (1+ counter)     ; @r{counter}
11378                                number)))        ; @r{number}
11379 @end group
11380 @end smallexample
11382 @need 1250
11383 Install both function definitions by evaluating them, then call
11384 @code{triangle-initialization} with 2 rows:
11386 @smallexample
11387 @group
11388 (triangle-initialization 2)
11389     @result{} 3
11390 @end group
11391 @end smallexample
11393 The `initialization' function calls the first instance of the `helper'
11394 function with three arguments: zero, zero, and a number which is the
11395 number of rows in the triangle.
11397 The first two arguments passed to the `helper' function are
11398 initialization values.  These values are changed when
11399 @code{triangle-recursive-helper} invokes new instances.@footnote{The
11400 jargon is mildly confusing:  @code{triangle-recursive-helper} uses a
11401 process that is iterative in a procedure that is recursive.  The
11402 process is called iterative because the computer need only record the
11403 three values, @code{sum}, @code{counter}, and @code{number}; the
11404 procedure is recursive because the function `calls itself'.  On the
11405 other hand, both the process and the procedure used by
11406 @code{triangle-recursively} are called recursive.  The word
11407 `recursive' has different meanings in the two contexts.}
11409 Let's see what happens when we have a triangle that has one row.  (This
11410 triangle will have one pebble in it!)
11412 @need 1200
11413 @code{triangle-initialization} will call its helper with
11414 the arguments @w{@code{0 0 1}}.  That function will run the conditional
11415 test whether @code{(> counter number)}:
11417 @smallexample
11418 (> 0 1)
11419 @end smallexample
11421 @need 1200
11422 @noindent
11423 and find that the result is false, so it will invoke
11424 the then-part of the @code{if} clause:
11426 @smallexample
11427 @group
11428     (triangle-recursive-helper
11429      (+ sum counter)  ; @r{sum plus counter} @result{} @r{sum}
11430      (1+ counter)     ; @r{increment counter} @result{} @r{counter}
11431      number)          ; @r{number stays the same}
11432 @end group
11433 @end smallexample
11435 @need 800
11436 @noindent
11437 which will first compute:
11439 @smallexample
11440 @group
11441 (triangle-recursive-helper (+ 0 0)  ; @r{sum}
11442                            (1+ 0)   ; @r{counter}
11443                            1)       ; @r{number}
11444 @exdent which is:
11446 (triangle-recursive-helper 0 1 1)
11447 @end group
11448 @end smallexample
11450 Again, @code{(> counter number)} will be false, so again, the Lisp
11451 interpreter will evaluate @code{triangle-recursive-helper}, creating a
11452 new instance with new arguments.
11454 @need 800
11455 This new instance will be;
11457 @smallexample
11458 @group
11459     (triangle-recursive-helper
11460      (+ sum counter)  ; @r{sum plus counter} @result{} @r{sum}
11461      (1+ counter)     ; @r{increment counter} @result{} @r{counter}
11462      number)          ; @r{number stays the same}
11464 @exdent which is:
11466 (triangle-recursive-helper 1 2 1)
11467 @end group
11468 @end smallexample
11470 In this case, the @code{(> counter number)} test will be true!  So the
11471 instance will return the value of the sum, which will be 1, as
11472 expected.
11474 Now, let's pass @code{triangle-initialization} an argument
11475 of 2, to find out how many pebbles there are in a triangle with two rows.
11477 That function calls @code{(triangle-recursive-helper 0 0 2)}.
11479 @need 800
11480 In stages, the instances called will be:
11482 @smallexample
11483 @group
11484                           @r{sum counter number}
11485 (triangle-recursive-helper 0    1       2)
11487 (triangle-recursive-helper 1    2       2)
11489 (triangle-recursive-helper 3    3       2)
11490 @end group
11491 @end smallexample
11493 When the last instance is called, the @code{(> counter number)} test
11494 will be true, so the instance will return the value of @code{sum},
11495 which will be 3.
11497 This kind of pattern helps when you are writing functions that can use
11498 many resources in a computer.
11500 @need 1500
11501 @node Looping exercise,  , Recursion, Loops & Recursion
11502 @section Looping Exercise
11504 @itemize @bullet
11505 @item
11506 Write a function similar to @code{triangle} in which each row has a
11507 value which is the square of the row number.  Use a @code{while} loop.
11509 @item
11510 Write a function similar to @code{triangle} that multiplies instead of
11511 adds the values.
11513 @item
11514 Rewrite these two functions recursively.  Rewrite these functions
11515 using @code{cond}.
11517 @c comma in printed title causes problem in Info cross reference
11518 @item
11519 Write a function for Texinfo mode that creates an index entry at the
11520 beginning of a paragraph for every @samp{@@dfn} within the paragraph.
11521 (In a Texinfo file, @samp{@@dfn} marks a definition.  This book is
11522 written in Texinfo.)
11524 Many of the functions you will need are described in two of the
11525 previous chapters, @ref{Cutting & Storing Text, , Cutting and Storing
11526 Text}, and @ref{Yanking, , Yanking Text Back}.  If you use
11527 @code{forward-paragraph} to put the index entry at the beginning of
11528 the paragraph, you will have to use @w{@kbd{C-h f}}
11529 (@code{describe-function}) to find out how to make the command go
11530 backwards.
11532 For more information, see
11533 @ifinfo
11534 @ref{Indicating, , Indicating Definitions, texinfo}.
11535 @end ifinfo
11536 @ifhtml
11537 @ref{Indicating, , Indicating, texinfo, Texinfo Manual}, which goes to
11538 a Texinfo manual in the current directory.  Or, if you are on the
11539 Internet, see
11540 @uref{http://www.gnu.org/manual/texinfo-4.6/html_node/Indicating.html}
11541 @end ifhtml
11542 @iftex
11543 ``Indicating Definitions, Commands, etc.'' in @cite{Texinfo, The GNU
11544 Documentation Format}.
11545 @end iftex
11546 @end itemize
11548 @node Regexp Search, Counting Words, Loops & Recursion, Top
11549 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11550 @chapter Regular Expression Searches
11551 @cindex Searches, illustrating
11552 @cindex Regular expression searches
11553 @cindex Patterns, searching for
11554 @cindex Motion by sentence and paragraph
11555 @cindex Sentences, movement by
11556 @cindex Paragraphs, movement by
11558 Regular expression searches are used extensively in GNU Emacs.  The
11559 two functions, @code{forward-sentence} and @code{forward-paragraph},
11560 illustrate these searches well.  They use regular expressions to find
11561 where to move point.  The phrase `regular expression' is often written
11562 as `regexp'.
11564 Regular expression searches are described in @ref{Regexp Search, ,
11565 Regular Expression Search, emacs, The GNU Emacs Manual}, as well as in
11566 @ref{Regular Expressions, , , elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
11567 Manual}.  In writing this chapter, I am presuming that you have at
11568 least a mild acquaintance with them.  The major point to remember is
11569 that regular expressions permit you to search for patterns as well as
11570 for literal strings of characters.  For example, the code in
11571 @code{forward-sentence} searches for the pattern of possible
11572 characters that could mark the end of a sentence, and moves point to
11573 that spot.
11575 Before looking at the code for the @code{forward-sentence} function, it
11576 is worth considering what the pattern that marks the end of a sentence
11577 must be.  The pattern is discussed in the next section; following that
11578 is a description of the regular expression search function,
11579 @code{re-search-forward}.  The @code{forward-sentence} function
11580 is described in the section following.  Finally, the
11581 @code{forward-paragraph} function is described in the last section of
11582 this chapter.  @code{forward-paragraph} is a complex function that
11583 introduces several new features.
11585 @menu
11586 * sentence-end::                The regular expression for @code{sentence-end}.
11587 * re-search-forward::           Very similar to @code{search-forward}.
11588 * forward-sentence::            A straightforward example of regexp search.
11589 * forward-paragraph::           A somewhat complex example.
11590 * etags::                       How to create your own @file{TAGS} table.
11591 * Regexp Review::
11592 * re-search Exercises::
11593 @end menu
11595 @node sentence-end, re-search-forward, Regexp Search, Regexp Search
11596 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11597 @section The Regular Expression for @code{sentence-end}
11598 @findex sentence-end
11600 The symbol @code{sentence-end} is bound to the pattern that marks the
11601 end of a sentence.  What should this regular expression be?
11603 Clearly, a sentence may be ended by a period, a question mark, or an
11604 exclamation mark.  Indeed, only clauses that end with one of those three
11605 characters should be considered the end of a sentence.  This means that
11606 the pattern should include the character set:
11608 @smallexample
11609 [.?!]
11610 @end smallexample
11612 However, we do not want @code{forward-sentence} merely to jump to a
11613 period, a question mark, or an exclamation mark, because such a character
11614 might be used in the middle of a sentence.  A period, for example, is
11615 used after abbreviations.  So other information is needed.
11617 According to convention, you type two spaces after every sentence, but
11618 only one space after a period, a question mark, or an exclamation mark in
11619 the body of a sentence.  So a period, a question mark, or an exclamation
11620 mark followed by two spaces is a good indicator of an end of sentence.
11621 However, in a file, the two spaces may instead be a tab or the end of a
11622 line.  This means that the regular expression should include these three
11623 items as alternatives.
11625 @need 800
11626 This group of alternatives will look like this:
11628 @smallexample
11629 @group
11630 \\($\\| \\|  \\)
11631        ^   ^^
11632       TAB  SPC
11633 @end group
11634 @end smallexample
11636 @noindent
11637 Here, @samp{$} indicates the end of the line, and I have pointed out
11638 where the tab and two spaces are inserted in the expression.  Both are
11639 inserted by putting the actual characters into the expression.
11641 Two backslashes, @samp{\\}, are required before the parentheses and
11642 vertical bars: the first backslash quotes the following backslash in
11643 Emacs; and the second indicates that the following character, the
11644 parenthesis or the vertical bar, is special.
11646 @need 1000
11647 Also, a sentence may be followed by one or more carriage returns, like
11648 this:
11650 @smallexample
11651 @group
11654 @end group
11655 @end smallexample
11657 @noindent
11658 Like tabs and spaces, a carriage return is inserted into a regular
11659 expression by inserting it literally.  The asterisk indicates that the
11660 @key{RET} is repeated zero or more times.
11662 But a sentence end does not consist only of a period, a question mark or
11663 an exclamation mark followed by appropriate space: a closing quotation
11664 mark or a closing brace of some kind may precede the space.  Indeed more
11665 than one such mark or brace may precede the space.  These require a
11666 expression that looks like this:
11668 @smallexample
11669 []\"')@}]*
11670 @end smallexample
11672 In this expression, the first @samp{]} is the first character in the
11673 expression; the second character is @samp{"}, which is preceded by a
11674 @samp{\} to tell Emacs the @samp{"} is @emph{not} special.  The last
11675 three characters are @samp{'}, @samp{)}, and @samp{@}}.
11677 All this suggests what the regular expression pattern for matching the
11678 end of a sentence should be; and, indeed, if we evaluate
11679 @code{sentence-end} we find that it returns the following value:
11681 @smallexample
11682 @group
11683 sentence-end
11684      @result{} "[.?!][]\"')@}]*\\($\\|     \\|  \\)[
11686 @end group
11687 @end smallexample
11689 @ignore
11691 @noindent
11692 (Note that here the @key{TAB}, two spaces, and  @key{RET} are shown
11693 literally in the pattern.)
11695 This regular expression can be decyphered as follows:
11697 @table @code
11698 @item [.?!]
11699 The first part of the pattern is the three characters, a period, a question
11700 mark and an exclamation mark, within square brackets.  The pattern must
11701 begin with one or other of these characters.
11703 @item []\"')@}]*
11704 The second part of the pattern is the group of closing braces and
11705 quotation marks, which can appear zero or more times.  These may follow
11706 the period, question mark or exclamation mark.  In a regular expression,
11707 the backslash, @samp{\}, followed by the double quotation mark,
11708 @samp{"}, indicates the class of string-quote characters.  Usually, the
11709 double quotation mark is the only character in this class.  The
11710 asterisk, @samp{*}, indicates that the items in the previous group (the
11711 group surrounded by square brackets, @samp{[]}) may be repeated zero or
11712 more times.
11714 @item \\($\\|   \\|  \\)
11715 The third part of the pattern is one or other of: either the end of a
11716 line, or two blank spaces, or a tab.  The double back-slashes are used
11717 to prevent Emacs from reading the parentheses and vertical bars as part
11718 of the search pattern; the parentheses are used to mark the group and
11719 the vertical bars are used to indicated that the patterns to either side
11720 of them are alternatives.  The dollar sign is used to indicate the end
11721 of a line and both the two spaces and the tab are each inserted as is to
11722 indicate what they are.
11724 @item [@key{RET}]*
11725 Finally, the last part of the pattern indicates that the end of the line
11726 or the whitespace following the period, question mark or exclamation
11727 mark may, but need not, be followed by one or more carriage returns.  In
11728 the pattern, the carriage return is inserted as an actual carriage
11729 return between square brackets but here it is shown as @key{RET}.
11730 @end table
11732 @end ignore
11734 @node re-search-forward, forward-sentence, sentence-end, Regexp Search
11735 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11736 @section The @code{re-search-forward} Function
11737 @findex re-search-forward
11739 The @code{re-search-forward} function is very like the
11740 @code{search-forward} function.  (@xref{search-forward, , The
11741 @code{search-forward} Function}.)
11743 @code{re-search-forward} searches for a regular expression.  If the
11744 search is successful, it leaves point immediately after the last
11745 character in the target.  If the search is backwards, it leaves point
11746 just before the first character in the target.  You may tell
11747 @code{re-search-forward} to return @code{t} for true.  (Moving point
11748 is therefore a `side effect'.)
11750 Like @code{search-forward}, the @code{re-search-forward} function takes
11751 four arguments:
11753 @enumerate
11754 @item
11755 The first argument is the regular expression that the function searches
11756 for.  The regular expression will be a string between quotations marks.
11758 @item
11759 The optional second argument limits how far the function will search; it is a
11760 bound, which is specified as a position in the buffer.
11762 @item
11763 The optional third argument specifies how the function responds to
11764 failure: @code{nil} as the third argument causes the function to
11765 signal an error (and print a message) when the search fails; any other
11766 value causes it to return @code{nil} if the search fails and @code{t}
11767 if the search succeeds.
11769 @item
11770 The optional fourth argument is the repeat count.  A negative repeat
11771 count causes @code{re-search-forward} to search backwards.
11772 @end enumerate
11774 @need 800
11775 The template for @code{re-search-forward} looks like this:
11777 @smallexample
11778 @group
11779 (re-search-forward "@var{regular-expression}"
11780                 @var{limit-of-search}
11781                 @var{what-to-do-if-search-fails}
11782                 @var{repeat-count})
11783 @end group
11784 @end smallexample
11786 The second, third, and fourth arguments are optional.  However, if you
11787 want to pass a value to either or both of the last two arguments, you
11788 must also pass a value to all the preceding arguments.  Otherwise, the
11789 Lisp interpreter will mistake which argument you are passing the value
11792 @need 1200
11793 In the @code{forward-sentence} function, the regular expression will be
11794 the value of the variable @code{sentence-end}, namely:
11796 @smallexample
11797 @group
11798 "[.?!][]\"')@}]*\\($\\|  \\|  \\)[
11800 @end group
11801 @end smallexample
11803 @noindent
11804 The limit of the search will be the end of the paragraph (since a
11805 sentence cannot go beyond a paragraph).  If the search fails, the
11806 function will return @code{nil}; and the repeat count will be provided
11807 by the argument to the @code{forward-sentence} function.
11809 @node forward-sentence, forward-paragraph, re-search-forward, Regexp Search
11810 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11811 @section @code{forward-sentence}
11812 @findex forward-sentence
11814 The command to move the cursor forward a sentence is a straightforward
11815 illustration of how to use regular expression searches in Emacs Lisp.
11816 Indeed, the function looks longer and more complicated than it is; this
11817 is because the function is designed to go backwards as well as forwards;
11818 and, optionally, over more than one sentence.  The function is usually
11819 bound to the key command @kbd{M-e}.
11821 @menu
11822 * Complete forward-sentence::
11823 * fwd-sentence while loops::    Two @code{while} loops.
11824 * fwd-sentence re-search::      A regular expression search.
11825 @end menu
11827 @node Complete forward-sentence, fwd-sentence while loops, forward-sentence, forward-sentence
11828 @ifnottex
11829 @unnumberedsubsec Complete @code{forward-sentence} function definition
11830 @end ifnottex
11832 @need 1250
11833 Here is the code for @code{forward-sentence}:
11835 @smallexample
11836 @group
11837 (defun forward-sentence (&optional arg)
11838   "Move forward to next sentence-end.  With argument, repeat.
11839 With negative argument, move backward repeatedly to sentence-beginning.
11840 Sentence ends are identified by the value of sentence-end
11841 treated as a regular expression.  Also, every paragraph boundary
11842 terminates sentences as well."
11843 @end group
11844 @group
11845   (interactive "p")
11846   (or arg (setq arg 1))
11847   (while (< arg 0)
11848     (let ((par-beg
11849            (save-excursion (start-of-paragraph-text) (point))))
11850       (if (re-search-backward
11851            (concat sentence-end "[^ \t\n]") par-beg t)
11852           (goto-char (1- (match-end 0)))
11853         (goto-char par-beg)))
11854     (setq arg (1+ arg)))
11855   (while (> arg 0)
11856     (let ((par-end
11857            (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
11858       (if (re-search-forward sentence-end par-end t)
11859           (skip-chars-backward " \t\n")
11860         (goto-char par-end)))
11861     (setq arg (1- arg))))
11862 @end group
11863 @end smallexample
11865 The function looks long at first sight and it is best to look at its
11866 skeleton first, and then its muscle.  The way to see the skeleton is to
11867 look at the expressions that start in the left-most columns:
11869 @smallexample
11870 @group
11871 (defun forward-sentence (&optional arg)
11872   "@var{documentation}@dots{}"
11873   (interactive "p")
11874   (or arg (setq arg 1))
11875   (while (< arg 0)
11876     @var{body-of-while-loop}
11877   (while (> arg 0)
11878     @var{body-of-while-loop}
11879 @end group
11880 @end smallexample
11882 This looks much simpler!  The function definition consists of
11883 documentation, an @code{interactive} expression, an @code{or}
11884 expression, and @code{while} loops.
11886 Let's look at each of these parts in turn.
11888 We note that the documentation is thorough and understandable.
11890 The function has an @code{interactive "p"} declaration.  This means
11891 that the processed prefix argument, if any, is passed to the
11892 function as its argument.  (This will be a number.)  If the function
11893 is not passed an argument (it is optional) then the argument
11894 @code{arg} will be bound to 1.  When @code{forward-sentence} is called
11895 non-interactively without an argument, @code{arg} is bound to
11896 @code{nil}.
11898 The @code{or} expression handles the prefix argument.  What it does is
11899 either leave the value of @code{arg} as it is, but only if @code{arg}
11900 is bound to a value; or it sets the value of @code{arg} to 1, in the
11901 case when @code{arg} is bound to @code{nil}.
11903 @node fwd-sentence while loops, fwd-sentence re-search, Complete forward-sentence, forward-sentence
11904 @unnumberedsubsec The @code{while} loops
11906 Two @code{while} loops follow the @code{or} expression.  The first
11907 @code{while} has a true-or-false-test that tests true if the prefix
11908 argument for @code{forward-sentence} is a negative number.  This is for
11909 going backwards.  The body of this loop is similar to the body of the
11910 second @code{while} clause, but it is not exactly the same.  We will
11911 skip this @code{while} loop and concentrate on the second @code{while}
11912 loop.
11914 @need 1500
11915 The second @code{while} loop is for moving point forward.  Its skeleton
11916 looks like this:
11918 @smallexample
11919 @group
11920 (while (> arg 0)            ; @r{true-or-false-test}
11921   (let @var{varlist}
11922     (if (@var{true-or-false-test})
11923         @var{then-part}
11924       @var{else-part}
11925   (setq arg (1- arg))))     ; @code{while} @r{loop decrementer}
11926 @end group
11927 @end smallexample
11929 The @code{while} loop is of the decrementing kind.
11930 (@xref{Decrementing Loop, , A Loop with a Decrementing Counter}.)  It
11931 has a true-or-false-test that tests true so long as the counter (in
11932 this case, the variable @code{arg}) is greater than zero; and it has a
11933 decrementer that subtracts 1 from the value of the counter every time
11934 the loop repeats.
11936 If no prefix argument is given to @code{forward-sentence}, which is
11937 the most common way the command is used, this @code{while} loop will
11938 run once, since the value of @code{arg} will be 1.
11940 The body of the @code{while} loop consists of a @code{let} expression,
11941 which creates and binds a local variable, and has, as its body, an
11942 @code{if} expression.
11944 @need 1250
11945 The body of the @code{while} loop looks like this:
11947 @smallexample
11948 @group
11949 (let ((par-end
11950        (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
11951   (if (re-search-forward sentence-end par-end t)
11952       (skip-chars-backward " \t\n")
11953     (goto-char par-end)))
11954 @end group
11955 @end smallexample
11957 The @code{let} expression creates and binds the local variable
11958 @code{par-end}.  As we shall see, this local variable is designed to
11959 provide a bound or limit to the regular expression search.  If the
11960 search fails to find a proper sentence ending in the paragraph, it will
11961 stop on reaching the end of the paragraph.
11963 But first, let us examine how @code{par-end} is bound to the value of
11964 the end of the paragraph.  What happens is that the @code{let} sets the
11965 value of @code{par-end} to the value returned when the Lisp interpreter
11966 evaluates the expression
11968 @smallexample
11969 @group
11970 (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))
11971 @end group
11972 @end smallexample
11974 @noindent
11975 In this expression, @code{(end-of-paragraph-text)} moves point to the
11976 end of the paragraph, @code{(point)} returns the value of point, and then
11977 @code{save-excursion} restores point to its original position.  Thus,
11978 the @code{let} binds @code{par-end} to the value returned by the
11979 @code{save-excursion} expression, which is the position of the end of
11980 the paragraph.  (The @code{(end-of-paragraph-text)} function uses
11981 @code{forward-paragraph}, which we will discuss shortly.)
11983 @need 1200
11984 Emacs next evaluates the body of the @code{let}, which is an @code{if}
11985 expression that looks like this:
11987 @smallexample
11988 @group
11989 (if (re-search-forward sentence-end par-end t) ; @r{if-part}
11990     (skip-chars-backward " \t\n")              ; @r{then-part}
11991   (goto-char par-end)))                        ; @r{else-part}
11992 @end group
11993 @end smallexample
11995 The @code{if} tests whether its first argument is true and if so,
11996 evaluates its then-part; otherwise, the Emacs Lisp interpreter
11997 evaluates the else-part.  The true-or-false-test of the @code{if}
11998 expression is the regular expression search.
12000 It may seem odd to have what looks like the `real work' of
12001 the @code{forward-sentence} function buried here, but this is a common
12002 way this kind of operation is carried out in Lisp.
12004 @node fwd-sentence re-search,  , fwd-sentence while loops, forward-sentence
12005 @unnumberedsubsec The regular expression search
12007 The @code{re-search-forward} function searches for the end of the
12008 sentence, that is, for the pattern defined by the @code{sentence-end}
12009 regular expression.  If the pattern is found---if the end of the sentence is
12010 found---then the @code{re-search-forward} function does two things:
12012 @enumerate
12013 @item
12014 The @code{re-search-forward} function carries out a side effect, which
12015 is to move point to the end of the occurrence found.
12017 @item
12018 The @code{re-search-forward} function returns a value of true.  This is
12019 the value received by the @code{if}, and means that the search was
12020 successful.
12021 @end enumerate
12023 @noindent
12024 The side effect, the movement of point, is completed before the
12025 @code{if} function is handed the value returned by the successful
12026 conclusion of the search.
12028 When the @code{if} function receives the value of true from a successful
12029 call to @code{re-search-forward}, the @code{if} evaluates the then-part,
12030 which is the expression @code{(skip-chars-backward " \t\n")}.  This
12031 expression moves backwards over any blank spaces, tabs or carriage
12032 returns until a printed character is found and then leaves point after
12033 the character.  Since point has already been moved to the end of the
12034 pattern that marks the end of the sentence, this action leaves point
12035 right after the closing printed character of the sentence, which is
12036 usually a period.
12038 On the other hand, if the @code{re-search-forward} function fails to
12039 find a pattern marking the end of the sentence, the function returns
12040 false.  The false then causes the @code{if} to evaluate its third
12041 argument, which is @code{(goto-char par-end)}:  it moves point to the
12042 end of the paragraph.
12044 Regular expression searches are exceptionally useful and the pattern
12045 illustrated by @code{re-search-forward}, in which the search is the
12046 test of an @code{if} expression, is handy.  You will see or write code
12047 incorporating this pattern often.
12049 @node forward-paragraph, etags, forward-sentence, Regexp Search
12050 @comment  node-name,  next,  previous,  up
12051 @section @code{forward-paragraph}: a Goldmine of Functions
12052 @findex forward-paragraph
12054 The @code{forward-paragraph} function moves point forward to the end
12055 of the paragraph.  It is usually bound to @kbd{M-@}} and makes use of a
12056 number of functions that are important in themselves, including
12057 @code{let*}, @code{match-beginning}, and @code{looking-at}.
12059 The function definition for @code{forward-paragraph} is considerably
12060 longer than the function definition for @code{forward-sentence}
12061 because it works with a paragraph, each line of which may begin with a
12062 fill prefix.
12064 A fill prefix consists of a string of characters that are repeated at
12065 the beginning of each line.  For example, in Lisp code, it is a
12066 convention to start each line of a paragraph-long comment with
12067 @samp{;;; }.  In Text mode, four blank spaces make up another common
12068 fill prefix, creating an indented paragraph.  (@xref{Fill Prefix, , ,
12069 emacs, The GNU Emacs Manual}, for more information about fill
12070 prefixes.)
12072 The existence of a fill prefix means that in addition to being able to
12073 find the end of a paragraph whose lines begin on the left-most
12074 column, the @code{forward-paragraph} function must be able to find the
12075 end of a paragraph when all or many of the lines in the buffer begin
12076 with the fill prefix.
12078 Moreover, it is sometimes practical to ignore a fill prefix that
12079 exists, especially when blank lines separate paragraphs.
12080 This is an added complication.
12082 @menu
12083 * forward-paragraph in brief::  Key parts of the function definition.
12084 * fwd-para let::                The @code{let*} expression.
12085 * fwd-para while::              The forward motion @code{while} loop.
12086 * fwd-para between paragraphs::  Movement between paragraphs.
12087 * fwd-para within paragraph::   Movement within paragraphs.
12088 * fwd-para no fill prefix::     When there is no fill prefix.
12089 * fwd-para with fill prefix::   When there is a fill prefix.
12090 * fwd-para summary::            Summary of @code{forward-paragraph} code.
12091 @end menu
12093 @node forward-paragraph in brief, fwd-para let, forward-paragraph, forward-paragraph
12094 @ifnottex
12095 @unnumberedsubsec Shortened @code{forward-paragraph} function definition
12096 @end ifnottex
12098 Rather than print all of the @code{forward-paragraph} function, we
12099 will only print parts of it.  Read without preparation, the function
12100 can be daunting!
12102 @need 800
12103 In outline, the function looks like this:
12105 @smallexample
12106 @group
12107 (defun forward-paragraph (&optional arg)
12108   "@var{documentation}@dots{}"
12109   (interactive "p")
12110   (or arg (setq arg 1))
12111   (let*
12112       @var{varlist}
12113     (while (< arg 0)        ; @r{backward-moving-code}
12114       @dots{}
12115       (setq arg (1+ arg)))
12116     (while (> arg 0)        ; @r{forward-moving-code}
12117       @dots{}
12118       (setq arg (1- arg)))))
12119 @end group
12120 @end smallexample
12122 The first parts of the function are routine: the function's argument
12123 list consists of one optional argument.  Documentation follows.
12125 The lower case @samp{p} in the @code{interactive} declaration means
12126 that the processed prefix argument, if any, is passed to the function.
12127 This will be a number, and is the repeat count of how many paragraphs
12128 point will move.  The @code{or} expression in the next line handles
12129 the common case when no argument is passed to the function, which occurs
12130 if the function is called from other code rather than interactively.
12131 This case was described earlier.  (@xref{forward-sentence, The
12132 @code{forward-sentence} function}.)  Now we reach the end of the
12133 familiar part of this function.
12135 @node fwd-para let, fwd-para while, forward-paragraph in brief, forward-paragraph
12136 @unnumberedsubsec The @code{let*} expression
12138 The next line of the @code{forward-paragraph} function begins a
12139 @code{let*} expression.  This is a different kind of expression than
12140 we have seen so far.  The symbol is @code{let*} not @code{let}.
12142 The @code{let*} special form is like @code{let} except that Emacs sets
12143 each variable in sequence, one after another, and variables in the
12144 latter part of the varlist can make use of the values to which Emacs
12145 set variables in the earlier part of the varlist.
12147 In the @code{let*} expression in this function, Emacs binds two
12148 variables: @code{fill-prefix-regexp} and @code{paragraph-separate}.
12149 The value to which @code{paragraph-separate} is bound depends on the
12150 value of @code{fill-prefix-regexp}.
12152 @need 1200
12153 Let's look at each in turn.  The symbol @code{fill-prefix-regexp} is
12154 set to the value returned by evaluating the following list:
12156 @smallexample
12157 @group
12158 (and fill-prefix
12159      (not (equal fill-prefix ""))
12160      (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12161      (regexp-quote fill-prefix))
12162 @end group
12163 @end smallexample
12165 @noindent
12166 This is an expression whose first element is the @code{and} special form.
12168 As we learned earlier (@pxref{kill-new function, , The @code{kill-new}
12169 function}), the @code{and} special form evaluates each of its
12170 arguments until one of the arguments returns a value of @code{nil}, in
12171 which case the @code{and} expression returns @code{nil}; however, if
12172 none of the arguments returns a value of @code{nil}, the value
12173 resulting from evaluating the last argument is returned.  (Since such
12174 a value is not @code{nil}, it is considered true in Lisp.)  In other
12175 words, an @code{and} expression returns a true value only if all its
12176 arguments are true.
12177 @findex and
12179 In this case, the variable @code{fill-prefix-regexp} is bound to a
12180 non-@code{nil} value only if the following four expressions produce a
12181 true (i.e., a non-@code{nil}) value when they are evaluated; otherwise,
12182 @code{fill-prefix-regexp} is bound to @code{nil}.
12184 @table @code
12185 @item fill-prefix
12186 When this variable is evaluated, the value of the fill prefix, if any,
12187 is returned.  If there is no fill prefix, this variable returns
12188 @code{nil}.
12190 @item (not (equal fill-prefix "")
12191 This expression checks whether an existing fill prefix is an empty
12192 string, that is, a string with no characters in it.  An empty string is
12193 not a useful fill prefix.
12195 @item (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12196 This expression returns @code{nil} if the variable
12197 @code{paragraph-ignore-fill-prefix} has been turned on by being set to a
12198 true value such as @code{t}.
12200 @item (regexp-quote fill-prefix)
12201 This is the last argument to the @code{and} special form.  If all the
12202 arguments to the @code{and} are true, the value resulting from
12203 evaluating this expression will be returned by the @code{and} expression
12204 and bound to the variable @code{fill-prefix-regexp},
12205 @end table
12207 @findex regexp-quote
12208 @noindent
12209 The result of evaluating this @code{and} expression successfully is that
12210 @code{fill-prefix-regexp} will be bound to the value of
12211 @code{fill-prefix} as modified by the @code{regexp-quote} function.
12212 What @code{regexp-quote} does is read a string and return a regular
12213 expression that will exactly match the string and match nothing else.
12214 This means that @code{fill-prefix-regexp} will be set to a value that
12215 will exactly match the fill prefix if the fill prefix exists.
12216 Otherwise, the variable will be set to @code{nil}.
12218 The second local variable in the @code{let*} expression is
12219 @code{paragraph-separate}.  It is bound to the value returned by
12220 evaluating the expression:
12222 @smallexample
12223 @group
12224 (if fill-prefix-regexp
12225     (concat paragraph-separate
12226             "\\|^" fill-prefix-regexp "[ \t]*$")
12227   paragraph-separate)))
12228 @end group
12229 @end smallexample
12231 This expression shows why @code{let*} rather than @code{let} was used.
12232 The true-or-false-test for the @code{if} depends on whether the variable
12233 @code{fill-prefix-regexp} evaluates to @code{nil} or some other value.
12235 If @code{fill-prefix-regexp} does not have a value, Emacs evaluates
12236 the else-part of the @code{if} expression and binds
12237 @code{paragraph-separate} to its local value.
12238 (@code{paragraph-separate} is a regular expression that matches what
12239 separates paragraphs.)
12241 But if @code{fill-prefix-regexp} does have a value, Emacs evaluates
12242 the then-part of the @code{if} expression and binds
12243 @code{paragraph-separate} to a regular expression that includes the
12244 @code{fill-prefix-regexp} as part of the pattern.
12246 Specifically, @code{paragraph-separate} is set to the original value
12247 of the paragraph separate regular expression concatenated with an
12248 alternative expression that consists of the @code{fill-prefix-regexp}
12249 followed by a blank line.  The @samp{^} indicates that the
12250 @code{fill-prefix-regexp} must begin a line, and the optional
12251 whitespace to the end of the line is defined by @w{@code{"[ \t]*$"}}.)
12252 The @samp{\\|} defines this portion of the regexp as an alternative to
12253 @code{paragraph-separate}.
12255 Now we get into the body of the @code{let*}.  The first part of the body
12256 of the @code{let*} deals with the case when the function is given a
12257 negative argument and is therefore moving backwards.  We will skip this
12258 section.
12260 @node fwd-para while, fwd-para between paragraphs, fwd-para let, forward-paragraph
12261 @unnumberedsubsec The forward motion @code{while} loop
12263 The second part of the body of the @code{let*} deals with forward
12264 motion.  It is a @code{while} loop that repeats itself so long as the
12265 value of @code{arg} is greater than zero.  In the most common use of
12266 the function, the value of the argument is 1, so the body of the
12267 @code{while} loop is evaluated exactly once, and the cursor moves
12268 forward one paragraph.
12270 This part handles three situations: when point is between paragraphs,
12271 when point is within a paragraph and there is a fill prefix, and
12272 when point is within a paragraph and there is no fill prefix.
12274 @need 800
12275 The @code{while} loop looks like this:
12277 @smallexample
12278 @group
12279 (while (> arg 0)
12280   (beginning-of-line)
12282   ;; @r{between paragraphs}
12283   (while (prog1 (and (not (eobp))
12284                      (looking-at paragraph-separate))
12285            (forward-line 1)))
12286 @end group
12288 @group
12289   ;; @r{within paragraphs, with a fill prefix}
12290   (if fill-prefix-regexp
12291       ;; @r{There is a fill prefix; it overrides paragraph-start.}
12292       (while (and (not (eobp))
12293                   (not (looking-at paragraph-separate))
12294                   (looking-at fill-prefix-regexp))
12295         (forward-line 1))
12296 @end group
12298 @group
12299     ;; @r{within paragraphs, no fill prefix}
12300     (if (re-search-forward paragraph-start nil t)
12301         (goto-char (match-beginning 0))
12302       (goto-char (point-max))))
12304   (setq arg (1- arg)))
12305 @end group
12306 @end smallexample
12308 We can see immediately that this is a decrementing counter @code{while}
12309 loop, using the expression @code{(setq arg (1- arg))} as the decrementer.
12311 @need 800
12312 The body of the loop consists of three expressions:
12314 @smallexample
12315 @group
12316 ;; @r{between paragraphs}
12317 (beginning-of-line)
12318 (while
12319     @var{body-of-while})
12320 @end group
12322 @group
12323 ;; @r{within paragraphs, with fill prefix}
12324 (if @var{true-or-false-test}
12325     @var{then-part}
12326 @end group
12328 @group
12329 ;; @r{within paragraphs, no fill prefix}
12330   @var{else-part}
12331 @end group
12332 @end smallexample
12334 @noindent
12335 When the Emacs Lisp interpreter evaluates the body of the
12336 @code{while} loop, the first thing it does is evaluate the
12337 @code{(beginning-of-line)} expression and move point to the beginning
12338 of the line.  Then there is an inner @code{while} loop.  This
12339 @code{while} loop is designed to move the cursor out of the blank
12340 space between paragraphs, if it should happen to be there.  Finally,
12341 there is an @code{if} expression that actually moves point to the end
12342 of the paragraph.
12344 @node fwd-para between paragraphs, fwd-para within paragraph, fwd-para while, forward-paragraph
12345 @unnumberedsubsec Between paragraphs
12347 First, let us look at the inner @code{while} loop.  This loop handles
12348 the case when point is between paragraphs; it uses three functions
12349 that are new to us: @code{prog1}, @code{eobp} and @code{looking-at}.
12350 @findex prog1
12351 @findex eobp
12352 @findex looking-at
12354 @itemize @bullet
12355 @item
12356 @code{prog1} is similar to the @code{progn} special form,
12357 except that @code{prog1} evaluates its arguments in sequence and then
12358 returns the value of its first argument as the value of the whole
12359 expression.  (@code{progn} returns the value of its last argument as the
12360 value of the expression.) The second and subsequent arguments to
12361 @code{prog1} are evaluated only for their side effects.
12363 @item
12364 @code{eobp} is an abbreviation of @samp{End Of Buffer P} and is a
12365 function that returns true if point is at the end of the buffer.
12367 @item
12368 @code{looking-at} is a function that returns true if the text following
12369 point matches the regular expression passed @code{looking-at} as its
12370 argument.
12371 @end itemize
12373 @need 800
12374 The @code{while} loop we are studying looks like this:
12376 @smallexample
12377 @group
12378 (while (prog1 (and (not (eobp))
12379                    (looking-at paragraph-separate))
12380               (forward-line 1)))
12381 @end group
12382 @end smallexample
12384 @need 1200
12385 @noindent
12386 This is a @code{while} loop with no body!  The true-or-false-test of the
12387 loop is the expression:
12389 @smallexample
12390 @group
12391 (prog1 (and (not (eobp))
12392             (looking-at paragraph-separate))
12393        (forward-line 1))
12394 @end group
12395 @end smallexample
12397 @noindent
12398 The first argument to the @code{prog1} is the @code{and} expression.  It
12399 has within in it a test of whether point is at the end of the buffer and
12400 also a test of whether the pattern following point matches the regular
12401 expression for separating paragraphs.
12403 If the cursor is not at the end of the buffer and if the characters
12404 following the cursor mark the separation between two paragraphs, then
12405 the @code{and} expression is true.  After evaluating the @code{and}
12406 expression, the Lisp interpreter evaluates the second argument to
12407 @code{prog1}, which is @code{forward-line}.  This moves point forward
12408 one line.  The value returned by the @code{prog1} however, is the
12409 value of its first argument, so the @code{while} loop continues so
12410 long as point is not at the end of the buffer and is between
12411 paragraphs.  When, finally, point is moved to a paragraph, the
12412 @code{and} expression tests false.  Note however, that the
12413 @code{forward-line} command is carried out anyhow.  This means that
12414 when point is moved from between paragraphs to a paragraph, it is left
12415 at the beginning of the second line of the paragraph.
12417 @node fwd-para within paragraph, fwd-para no fill prefix, fwd-para between paragraphs, forward-paragraph
12418 @unnumberedsubsec Within paragraphs
12420 The next expression in the outer @code{while} loop is an @code{if}
12421 expression.  The Lisp interpreter evaluates the then-part of the
12422 @code{if} when the @code{fill-prefix-regexp} variable has a value other
12423 than @code{nil}, and it evaluates the else-part when the value of
12424 @code{if fill-prefix-regexp} is @code{nil}, that is, when there is no
12425 fill prefix.
12427 @node fwd-para no fill prefix, fwd-para with fill prefix, fwd-para within paragraph, forward-paragraph
12428 @unnumberedsubsec No fill prefix
12430 It is simplest to look at the code for the case when there is no fill
12431 prefix first.  This code consists of yet another inner @code{if}
12432 expression, and reads as follows:
12434 @smallexample
12435 @group
12436 (if (re-search-forward paragraph-start nil t)
12437     (goto-char (match-beginning 0))
12438   (goto-char (point-max)))
12439 @end group
12440 @end smallexample
12442 @noindent
12443 This expression actually does the work that most people think of as
12444 the primary purpose of the @code{forward-paragraph} command: it causes
12445 a regular expression search to occur that searches forward to the
12446 start of the next paragraph and if it is found, moves point there; but
12447 if the start of another paragraph if not found, it moves point to the
12448 end of the accessible region of the buffer.
12450 The only unfamiliar part of this is the use of @code{match-beginning}.
12451 This is another function that is new to us.  The
12452 @code{match-beginning} function returns a number specifying the
12453 location of the start of the text that was matched by the last regular
12454 expression search.
12456 The @code{match-beginning} function is used here because of a
12457 characteristic of a forward search: a successful forward search,
12458 regardless of whether it is a plain search or a regular expression
12459 search, will move point to the end of the text that is found.  In this
12460 case, a successful search will move point to the end of the pattern for
12461 @code{paragraph-start}, which will be the beginning of the next
12462 paragraph rather than the end of the current one.
12464 However, we want to put point at the end of the current paragraph, not at
12465 the beginning of the next one.  The two positions may be different,
12466 because there may be several blank lines between paragraphs.
12468 @findex match-beginning
12469 When given an argument of 0, @code{match-beginning} returns the position
12470 that is the start of the text that the most recent regular
12471 expression search matched.  In this case, the most recent regular
12472 expression search is the one looking for @code{paragraph-start}, so
12473 @code{match-beginning} returns the beginning position of the pattern,
12474 rather than the end of the pattern.  The beginning position is the end
12475 of the paragraph.
12477 (Incidentally, when passed a positive number as an argument, the
12478 @code{match-beginning} function will place point at that parenthesized
12479 expression in the last regular expression.  It is a useful function.)
12481 @node fwd-para with fill prefix, fwd-para summary, fwd-para no fill prefix, forward-paragraph
12482 @unnumberedsubsec With a fill prefix
12484 The inner @code{if} expression just discussed is the else-part of an enclosing
12485 @code{if} expression which tests whether there is a fill prefix.  If
12486 there is a fill prefix, the then-part of this @code{if} is evaluated.
12487 It looks like this:
12489 @smallexample
12490 @group
12491 (while (and (not (eobp))
12492             (not (looking-at paragraph-separate))
12493             (looking-at fill-prefix-regexp))
12494   (forward-line 1))
12495 @end group
12496 @end smallexample
12498 @noindent
12499 What this expression does is move point forward line by line so long
12500 as three conditions are true:
12502 @enumerate
12503 @item
12504 Point is not at the end of the buffer.
12506 @item
12507 The text following point does not separate paragraphs.
12509 @item
12510 The pattern following point is the fill prefix regular expression.
12511 @end enumerate
12513 The last condition may be puzzling, until you remember that point was
12514 moved to the beginning of the line early in the @code{forward-paragraph}
12515 function.  This means that if the text has a fill prefix, the
12516 @code{looking-at} function will see it.
12518 @node fwd-para summary,  , fwd-para with fill prefix, forward-paragraph
12519 @unnumberedsubsec Summary
12521 In summary, when moving forward, the @code{forward-paragraph} function
12522 does the following:
12524 @itemize @bullet
12525 @item
12526 Move point to the beginning of the line.
12528 @item
12529 Skip over lines between paragraphs.
12531 @item
12532 Check whether there is a fill prefix, and if there is:
12534 @itemize ---
12536 @item
12537 Go forward line by line so long as the line is not a paragraph
12538 separating line.
12539 @end itemize
12541 @item
12542 But if there is no fill prefix,
12544 @itemize ---
12546 @item
12547 Search for the next paragraph start pattern.
12549 @item
12550 Go to the beginning of the paragraph start pattern, which will be the
12551 end of the previous paragraph.
12553 @item
12554 Or else go to the end of the accessible portion of the buffer.
12555 @end itemize
12556 @end itemize
12558 @need 1200
12559 For review, here is the code we have just been discussing, formatted
12560 for clarity:
12562 @smallexample
12563 @group
12564 (interactive "p")
12565 (or arg (setq arg 1))
12566 (let* (
12567        (fill-prefix-regexp
12568         (and fill-prefix (not (equal fill-prefix ""))
12569              (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12570              (regexp-quote fill-prefix)))
12571 @end group
12573 @group
12574        (paragraph-separate
12575         (if fill-prefix-regexp
12576             (concat paragraph-separate
12577                     "\\|^"
12578                     fill-prefix-regexp
12579                     "[ \t]*$")
12580           paragraph-separate)))
12582   @var{omitted-backward-moving-code} @dots{}
12583 @end group
12585 @group
12586   (while (> arg 0)                ; @r{forward-moving-code}
12587     (beginning-of-line)
12589     (while (prog1 (and (not (eobp))
12590                        (looking-at paragraph-separate))
12591              (forward-line 1)))
12592 @end group
12594 @group
12595     (if fill-prefix-regexp
12596         (while (and (not (eobp))  ; @r{then-part}
12597                     (not (looking-at paragraph-separate))
12598                     (looking-at fill-prefix-regexp))
12599           (forward-line 1))
12600 @end group
12601 @group
12602                                   ; @r{else-part: the inner-if}
12603       (if (re-search-forward paragraph-start nil t)
12604           (goto-char (match-beginning 0))
12605         (goto-char (point-max))))
12607     (setq arg (1- arg)))))        ; @r{decrementer}
12608 @end group
12609 @end smallexample
12611 The full definition for the @code{forward-paragraph} function not only
12612 includes this code for going forwards, but also code for going backwards.
12614 If you are reading this inside of GNU Emacs and you want to see the
12615 whole function, you can type @kbd{C-h f} (@code{describe-function})
12616 and the name of the function.  This gives you the function
12617 documentation and the name of the library containing the function's
12618 source.  Place point over the name of the library and press the RET
12619 key; you will be taken directly to the source.  (Be sure to install
12620 your sources!  Without them, you are like a person who tries to drive
12621 a car with his eyes shut!)
12623 @c !!! again, 21.0.100 tags table location in this paragraph
12624 Or -- a good habit to get into -- you can type @kbd{M-.}
12625 (@code{find-tag}) and the name of the function when prompted for it.
12626 This will take you directly to the source.  If the @code{find-tag}
12627 function first asks you for the name of a @file{TAGS} table, give it
12628 the name of the @file{TAGS} file such as
12629 @file{/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/TAGS}.  (The exact path to your
12630 @file{TAGS} file depends on how your copy of Emacs was installed.)
12632 You can also create your own @file{TAGS} file for directories that
12633 lack one.
12634 @ifnottex
12635 @xref{etags, , Create Your Own @file{TAGS} File}.
12636 @end ifnottex
12638 @node etags, Regexp Review, forward-paragraph, Regexp Search
12639 @section Create Your Own @file{TAGS} File
12640 @findex etags
12641 @cindex @file{TAGS} file, create own
12643 The @kbd{M-.} (@code{find-tag}) command takes you directly to the
12644 source for a function, variable, node, or other source.  The function
12645 depends on tags tables to tell it where to go.
12647 You often need to build and install tags tables yourself.  They are
12648 not built automatically.  A tags table is called a @file{TAGS} file;
12649 the name is in upper case letters.
12651 You can create a @file{TAGS} file by calling the @code{etags} program
12652 that comes as a part of the Emacs distribution.  Usually, @code{etags}
12653 is compiled and installed when Emacs is built.  (@code{etags} is not
12654 an Emacs Lisp function or a part of Emacs; it is a C program.)
12656 @need 1250
12657 To create a @file{TAGS} file, first switch to the directory in which
12658 you want to create the file.  In Emacs you can do this with the
12659 @kbd{M-x cd} command, or by visiting a file in the directory, or by
12660 listing the directory with @kbd{C-x d} (@code{dired}).  Then run the
12661 compile command, with @w{@code{etags *.el}} as the command to execute
12663 @smallexample
12664 M-x compile RET etags *.el RET
12665 @end smallexample
12667 @noindent
12668 to create a @file{TAGS} file.
12670 For example, if you have a large number of files in your
12671 @file{~/emacs} directory, as I do---I have 137 @file{.el} files in it,
12672 of which I load 12---you can create a @file{TAGS} file for the Emacs
12673 Lisp files in that directory.
12675 @need 1250
12676 The @code{etags} program takes all the
12677 usual shell `wildcards'.  For example, if you have two directories for
12678 which you want a single @file{TAGS file}, type
12679 @w{@code{etags *.el ../elisp/*.el}},
12680 where @file{../elisp/} is the second directory:
12682 @smallexample
12683 M-x compile RET etags *.el ../elisp/*.el RET
12684 @end smallexample
12686 @need 1250
12687 Type
12689 @smallexample
12690 M-x compile RET etags --help RET
12691 @end smallexample
12693 @noindent
12694 to see a list of the options accepted by @code{etags} as well as a
12695 list of supported languages.
12697 The @code{etags} program handles more than 20 languages, including
12698 Emacs Lisp, Common Lisp, Scheme, C, C++, Ada, Fortran, Java, LaTeX,
12699 Pascal, Perl, Python, Texinfo, makefiles, and most assemblers.  The
12700 program has no switches for specifying the language; it recognizes the
12701 language in an input file according to its file name and contents.
12703 @file{etags} is very helpful when you are writing code yourself and
12704 want to refer back to functions you have already written.  Just run
12705 @code{etags} again at intervals as you write new functions, so they
12706 become part of the @file{TAGS} file.
12708 If you think an appropriate @file{TAGS} file already exists for what
12709 you want, but do not know where it is, you can use the @code{locate}
12710 program to attempt to find it.
12712 Type @w{@kbd{M-x locate RET TAGS RET}} and Emacs will list for you the
12713 full path names of all your @file{TAGS} files.  On my system, this
12714 command lists 34 @file{TAGS} files.  On the other hand, a `plain
12715 vanilla' system I recently installed did not contain any @file{TAGS}
12716 files.
12718 If the tags table you want has been created, you can use the @code{M-x
12719 visit-tags-table} command to specify it.  Otherwise, you will need to
12720 create the tag table yourself and then use @code{M-x
12721 visit-tags-table}.
12723 @subsubheading Building Tags in the Emacs sources
12724 @cindex Building Tags in the Emacs sources
12725 @cindex Tags in the Emacs sources
12726 @findex make tags
12728 The GNU Emacs sources come with a @file{Makefile} that contains a
12729 sophisticated @code{etags} command that creates, collects, and merges
12730 tags tables from all over the Emacs sources and puts the information
12731 into one @file{TAGS} file in the @file{src/} directory below the top
12732 level of your Emacs source directory.
12734 @need 1250
12735 To build this @file{TAGS} file, go to the top level of your Emacs
12736 source directory and run the compile command @code{make tags}:
12738 @smallexample
12739 M-x compile RET make tags RET
12740 @end smallexample
12742 @noindent
12743 (The @code{make tags} command works well with the GNU Emacs sources,
12744 as well as with some other source packages.)
12746 For more information, see @ref{Tags, , Tag Tables, emacs, The GNU Emacs
12747 Manual}.
12749 @node Regexp Review, re-search Exercises, etags, Regexp Search
12750 @comment  node-name,  next,  previous,  up
12751 @section Review
12753 Here is a brief summary of some recently introduced functions.
12755 @table @code
12756 @item while
12757 Repeatedly evaluate the body of the expression so long as the first
12758 element of the body tests true.  Then return @code{nil}.  (The
12759 expression is evaluated only for its side effects.)
12761 @need 1250
12762 For example:
12764 @smallexample
12765 @group
12766 (let ((foo 2))
12767   (while (> foo 0)
12768     (insert (format "foo is %d.\n" foo))
12769     (setq foo (1- foo))))
12771      @result{}      foo is 2.
12772              foo is 1.
12773              nil
12774 @end group
12775 @end smallexample
12776 @noindent
12777 (The @code{insert} function inserts its arguments at point; the
12778 @code{format} function returns a string formatted from its arguments
12779 the way @code{message} formats its arguments; @code{\n} produces a new
12780 line.)
12782 @item re-search-forward
12783 Search for a pattern, and if the pattern is found, move point to rest
12784 just after it.
12786 @noindent
12787 Takes four arguments, like @code{search-forward}:
12789 @enumerate
12790 @item
12791 A regular expression that specifies the pattern to search for.
12793 @item
12794 Optionally, the limit of the search.
12796 @item
12797 Optionally, what to do if the search fails, return @code{nil} or an
12798 error message.
12800 @item
12801 Optionally, how many times to repeat the search; if negative, the
12802 search goes backwards.
12803 @end enumerate
12805 @item let*
12806 Bind some variables locally to particular values,
12807 and then evaluate the remaining arguments, returning the value of the
12808 last one.  While binding the local variables, use the local values of
12809 variables bound earlier, if any.
12811 @need 1250
12812 For example:
12814 @smallexample
12815 @group
12816 (let* ((foo 7)
12817       (bar (* 3 foo)))
12818   (message "`bar' is %d." bar))
12819      @result{} `bar' is 21.
12820 @end group
12821 @end smallexample
12823 @item match-beginning
12824 Return the position of the start of the text found by the last regular
12825 expression search.
12827 @item looking-at
12828 Return @code{t} for true if the text after point matches the argument,
12829 which should be a regular expression.
12831 @item eobp
12832 Return @code{t} for true if point is at the end of the accessible part
12833 of a buffer.  The end of the accessible part is the end of the buffer
12834 if the buffer is not narrowed; it is the end of the narrowed part if
12835 the buffer is narrowed.
12837 @item prog1
12838 Evaluate each argument in sequence and then return the value of the
12839 @emph{first}.
12841 @need 1250
12842 For example:
12844 @smallexample
12845 @group
12846 (prog1 1 2 3 4)
12847      @result{} 1
12848 @end group
12849 @end smallexample
12850 @end table
12852 @need 1500
12853 @node re-search Exercises,  , Regexp Review, Regexp Search
12854 @section Exercises with @code{re-search-forward}
12856 @itemize @bullet
12857 @item
12858 Write a function to search for a regular expression that matches two
12859 or more blank lines in sequence.
12861 @item
12862 Write a function to search for duplicated words, such as `the the'.
12863 @xref{Regexps, , Syntax of Regular Expressions, emacs, The GNU Emacs
12864 Manual}, for information on how to write a regexp (a regular
12865 expression) to match a string that is composed of two identical
12866 halves.  You can devise several regexps; some are better than others.
12867 The function I use is described in an appendix, along with several
12868 regexps.  @xref{the-the, , @code{the-the} Duplicated Words Function}.
12869 @end itemize
12871 @node Counting Words, Words in a defun, Regexp Search, Top
12872 @chapter Counting: Repetition and Regexps
12873 @cindex Repetition for word counting
12874 @cindex Regular expressions for word counting
12876 Repetition and regular expression searches are powerful tools that you
12877 often use when you write code in Emacs Lisp.  This chapter illustrates
12878 the use of regular expression searches through the construction of
12879 word count commands using @code{while} loops and recursion.
12881 @menu
12882 * Why Count Words::
12883 * count-words-region::          Use a regexp, but find a problem.
12884 * recursive-count-words::       Start with case of no words in region.
12885 * Counting Exercise::
12886 @end menu
12888 @node Why Count Words, count-words-region, Counting Words, Counting Words
12889 @ifnottex
12890 @unnumberedsec Counting words
12891 @end ifnottex
12893 The standard Emacs distribution contains a function for counting the
12894 number of lines within a region.  However, there is no corresponding
12895 function for counting words.
12897 Certain types of writing ask you to count words.  Thus, if you write
12898 an essay, you may be limited to 800 words; if you write a novel, you
12899 may discipline yourself to write 1000 words a day.  It seems odd to me
12900 that Emacs lacks a word count command.  Perhaps people use Emacs
12901 mostly for code or types of documentation that do not require word
12902 counts; or perhaps they restrict themselves to the operating system
12903 word count command, @code{wc}.  Alternatively, people may follow
12904 the publishers' convention and compute a word count by dividing the
12905 number of characters in a document by five.  In any event, here are
12906 commands to count words.
12908 @node count-words-region, recursive-count-words, Why Count Words, Counting Words
12909 @comment  node-name,  next,  previous,  up
12910 @section The @code{count-words-region} Function
12911 @findex count-words-region
12913 A word count command could count words in a line, paragraph, region,
12914 or buffer.  What should the command cover?  You could design the
12915 command to count the number of words in a complete buffer.  However,
12916 the Emacs tradition encourages flexibility---you may want to count
12917 words in just a section, rather than all of a buffer.  So it makes
12918 more sense to design the command to count the number of words in a
12919 region.  Once you have a @code{count-words-region} command, you can,
12920 if you wish, count words in a whole buffer by marking it with @kbd{C-x
12921 h} (@code{mark-whole-buffer}).
12923 Clearly, counting words is a repetitive act: starting from the
12924 beginning of the region, you count the first word, then the second
12925 word, then the third word, and so on, until you reach the end of the
12926 region.  This means that word counting is ideally suited to recursion
12927 or to a @code{while} loop.
12929 @menu
12930 * Design count-words-region::   The definition using a @code{while} loop.
12931 * Whitespace Bug::              The Whitespace Bug in @code{count-words-region}.
12932 @end menu
12934 @node Design count-words-region, Whitespace Bug, count-words-region, count-words-region
12935 @ifnottex
12936 @unnumberedsubsec Designing @code{count-words-region}
12937 @end ifnottex
12939 First, we will implement the word count command with a @code{while}
12940 loop, then with recursion.  The command will, of course, be
12941 interactive.
12943 @need 800
12944 The template for an interactive function definition is, as always:
12946 @smallexample
12947 @group
12948 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
12949   "@var{documentation}@dots{}"
12950   (@var{interactive-expression}@dots{})
12951   @var{body}@dots{})
12952 @end group
12953 @end smallexample
12955 What we need to do is fill in the slots.
12957 The name of the function should be self-explanatory and similar to the
12958 existing @code{count-lines-region} name.  This makes the name easier
12959 to remember.  @code{count-words-region} is a good choice.
12961 The function counts words within a region.  This means that the
12962 argument list must contain symbols that are bound to the two
12963 positions, the beginning and end of the region.  These two positions
12964 can be called @samp{beginning} and @samp{end} respectively.  The first
12965 line of the documentation should be a single sentence, since that is
12966 all that is printed as documentation by a command such as
12967 @code{apropos}.  The interactive expression will be of the form
12968 @samp{(interactive "r")}, since that will cause Emacs to pass the
12969 beginning and end of the region to the function's argument list.  All
12970 this is routine.
12972 The body of the function needs to be written to do three tasks:
12973 first, to set up conditions under which the @code{while} loop can
12974 count words, second, to run the @code{while} loop, and third, to send
12975 a message to the user.
12977 When a user calls @code{count-words-region}, point may be at the
12978 beginning or the end of the region.  However, the counting process
12979 must start at the beginning of the region.  This means we will want
12980 to put point there if it is not already there.  Executing
12981 @code{(goto-char beginning)} ensures this.  Of course, we will want to
12982 return point to its expected position when the function finishes its
12983 work.  For this reason, the body must be enclosed in a
12984 @code{save-excursion} expression.
12986 The central part of the body of the function consists of a
12987 @code{while} loop in which one expression jumps point forward word by
12988 word, and another expression counts those jumps.  The true-or-false-test
12989 of the @code{while} loop should test true so long as point should jump
12990 forward, and false when point is at the end of the region.
12992 We could use @code{(forward-word 1)} as the expression for moving point
12993 forward word by word, but it is easier to see what Emacs identifies as a
12994 `word' if we use a regular expression search.
12996 A regular expression search that finds the pattern for which it is
12997 searching leaves point after the last character matched.  This means
12998 that a succession of successful word searches will move point forward
12999 word by word.
13001 As a practical matter, we want the regular expression search to jump
13002 over whitespace and punctuation between words as well as over the
13003 words themselves.  A regexp that refuses to jump over interword
13004 whitespace would never jump more than one word!  This means that
13005 the regexp should include the whitespace and punctuation that follows
13006 a word, if any, as well as the word itself.  (A word may end a buffer
13007 and not have any following whitespace or punctuation, so that part of
13008 the regexp must be optional.)
13010 Thus, what we want for the regexp is a pattern defining one or more
13011 word constituent characters followed, optionally, by one or more
13012 characters that are not word constituents.  The regular expression for
13013 this is:
13015 @smallexample
13016 \w+\W*
13017 @end smallexample
13019 @noindent
13020 The buffer's syntax table determines which characters are and are not
13021 word constituents.  (@xref{Syntax, , What Constitutes a Word or
13022 Symbol?}, for more about syntax.  Also, see @ref{Syntax, Syntax, The
13023 Syntax Table, emacs, The GNU Emacs Manual}, and @ref{Syntax Tables, ,
13024 Syntax Tables, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
13026 @need 800
13027 The search expression looks like this:
13029 @smallexample
13030 (re-search-forward "\\w+\\W*")
13031 @end smallexample
13033 @noindent
13034 (Note that paired backslashes precede the @samp{w} and @samp{W}.  A
13035 single backslash has special meaning to the Emacs Lisp interpreter.  It
13036 indicates that the following character is interpreted differently than
13037 usual.  For example, the two characters, @samp{\n}, stand for
13038 @samp{newline}, rather than for a backslash followed by @samp{n}.  Two
13039 backslashes in a row stand for an ordinary, `unspecial' backslash.)
13041 We need a counter to count how many words there are; this variable
13042 must first be set to 0 and then incremented each time Emacs goes
13043 around the @code{while} loop.  The incrementing expression is simply:
13045 @smallexample
13046 (setq count (1+ count))
13047 @end smallexample
13049 Finally, we want to tell the user how many words there are in the
13050 region.  The @code{message} function is intended for presenting this
13051 kind of information to the user.  The message has to be phrased so
13052 that it reads properly regardless of how many words there are in the
13053 region: we don't want to say that ``there are 1 words in the region''.
13054 The conflict between singular and plural is ungrammatical.  We can
13055 solve this problem by using a conditional expression that evaluates
13056 different messages depending on the number of words in the region.
13057 There are three possibilities: no words in the region, one word in the
13058 region, and more than one word.  This means that the @code{cond}
13059 special form is appropriate.
13061 @need 1500
13062 All this leads to the following function definition:
13064 @smallexample
13065 @group
13066 ;;; @r{First version; has bugs!}
13067 (defun count-words-region (beginning end)
13068   "Print number of words in the region.
13069 Words are defined as at least one word-constituent
13070 character followed by at least one character that
13071 is not a word-constituent.  The buffer's syntax
13072 table determines which characters these are."
13073   (interactive "r")
13074   (message "Counting words in region ... ")
13075 @end group
13077 @group
13078 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13079   (save-excursion
13080     (goto-char beginning)
13081     (let ((count 0))
13082 @end group
13084 @group
13085 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
13086       (while (< (point) end)
13087         (re-search-forward "\\w+\\W*")
13088         (setq count (1+ count)))
13089 @end group
13091 @group
13092 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13093       (cond ((zerop count)
13094              (message
13095               "The region does NOT have any words."))
13096             ((= 1 count)
13097              (message
13098               "The region has 1 word."))
13099             (t
13100              (message
13101               "The region has %d words." count))))))
13102 @end group
13103 @end smallexample
13105 @noindent
13106 As written, the function works, but not in all circumstances.
13108 @node Whitespace Bug,  , Design count-words-region, count-words-region
13109 @comment  node-name,  next,  previous,  up
13110 @subsection The Whitespace Bug in @code{count-words-region}
13112 The @code{count-words-region} command described in the preceding
13113 section has two bugs, or rather, one bug with two manifestations.
13114 First, if you mark a region containing only whitespace in the middle
13115 of some text, the @code{count-words-region} command tells you that the
13116 region contains one word!  Second, if you mark a region containing
13117 only whitespace at the end of the buffer or the accessible portion of
13118 a narrowed buffer, the command displays an error message that looks
13119 like this:
13121 @smallexample
13122 Search failed: "\\w+\\W*"
13123 @end smallexample
13125 If you are reading this in Info in GNU Emacs, you can test for these
13126 bugs yourself.
13128 First, evaluate the function in the usual manner to install it.
13129 @ifinfo
13130 Here is a copy of the definition.  Place your cursor after the closing
13131 parenthesis and type @kbd{C-x C-e} to install it.
13133 @smallexample
13134 @group
13135 ;; @r{First version; has bugs!}
13136 (defun count-words-region (beginning end)
13137   "Print number of words in the region.
13138 Words are defined as at least one word-constituent character followed
13139 by at least one character that is not a word-constituent.  The buffer's
13140 syntax table determines which characters these are."
13141 @end group
13142 @group
13143   (interactive "r")
13144   (message "Counting words in region ... ")
13145 @end group
13147 @group
13148 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13149   (save-excursion
13150     (goto-char beginning)
13151     (let ((count 0))
13152 @end group
13154 @group
13155 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
13156       (while (< (point) end)
13157         (re-search-forward "\\w+\\W*")
13158         (setq count (1+ count)))
13159 @end group
13161 @group
13162 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13163       (cond ((zerop count)
13164              (message "The region does NOT have any words."))
13165             ((= 1 count) (message "The region has 1 word."))
13166             (t (message "The region has %d words." count))))))
13167 @end group
13168 @end smallexample
13169 @end ifinfo
13171 @need 1000
13172 If you wish, you can also install this keybinding by evaluating it:
13174 @smallexample
13175 (global-set-key "\C-c=" 'count-words-region)
13176 @end smallexample
13178 To conduct the first test, set mark and point to the beginning and end
13179 of the following line and then type @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x
13180 count-words-region} if you have not bound @kbd{C-c =}):
13182 @smallexample
13183     one   two  three
13184 @end smallexample
13186 @noindent
13187 Emacs will tell you, correctly, that the region has three words.
13189 Repeat the test, but place mark at the beginning of the line and place
13190 point just @emph{before} the word @samp{one}.  Again type the command
13191 @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x count-words-region}).  Emacs should tell you
13192 that the region has no words, since it is composed only of the
13193 whitespace at the beginning of the line.  But instead Emacs tells you
13194 that the region has one word!
13196 For the third test, copy the sample line to the end of the
13197 @file{*scratch*} buffer and then type several spaces at the end of the
13198 line.  Place mark right after the word @samp{three} and point at the
13199 end of line.  (The end of the line will be the end of the buffer.)
13200 Type @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x count-words-region}) as you did before.
13201 Again, Emacs should tell you that the region has no words, since it is
13202 composed only of the whitespace at the end of the line.  Instead,
13203 Emacs displays an error message saying @samp{Search failed}.
13205 The two bugs stem from the same problem.
13207 Consider the first manifestation of the bug, in which the command
13208 tells you that the whitespace at the beginning of the line contains
13209 one word.  What happens is this: The @code{M-x count-words-region}
13210 command moves point to the beginning of the region.  The @code{while}
13211 tests whether the value of point is smaller than the value of
13212 @code{end}, which it is.  Consequently, the regular expression search
13213 looks for and finds the first word.  It leaves point after the word.
13214 @code{count} is set to one.  The @code{while} loop repeats; but this
13215 time the value of point is larger than the value of @code{end}, the
13216 loop is exited; and the function displays a message saying the number
13217 of words in the region is one.  In brief, the regular expression
13218 search looks for and finds the word even though it is outside
13219 the marked region.
13221 In the second manifestation of the bug, the region is whitespace at
13222 the end of the buffer.  Emacs says @samp{Search failed}.  What happens
13223 is that the true-or-false-test in the @code{while} loop tests true, so
13224 the search expression is executed.  But since there are no more words
13225 in the buffer, the search fails.
13227 In both manifestations of the bug, the search extends or attempts to
13228 extend outside of the region.
13230 The solution is to limit the search to the region---this is a fairly
13231 simple action, but as you may have come to expect, it is not quite as
13232 simple as you might think.
13234 As we have seen, the @code{re-search-forward} function takes a search
13235 pattern as its first argument.  But in addition to this first,
13236 mandatory argument, it accepts three optional arguments.  The optional
13237 second argument bounds the search.  The optional third argument, if
13238 @code{t}, causes the function to return @code{nil} rather than signal
13239 an error if the search fails.  The optional fourth argument is a
13240 repeat count.  (In Emacs, you can see a function's documentation by
13241 typing @kbd{C-h f}, the name of the function, and then @key{RET}.)
13243 In the @code{count-words-region} definition, the value of the end of
13244 the region is held by the variable @code{end} which is passed as an
13245 argument to the function.  Thus, we can add @code{end} as an argument
13246 to the regular expression search expression:
13248 @smallexample
13249 (re-search-forward "\\w+\\W*" end)
13250 @end smallexample
13252 However, if you make only this change to the @code{count-words-region}
13253 definition and then test the new version of the definition on a
13254 stretch of whitespace, you will receive an error message saying
13255 @samp{Search failed}.
13257 What happens is this: the search is limited to the region, and fails
13258 as you expect because there are no word-constituent characters in the
13259 region.  Since it fails, we receive an error message.  But we do not
13260 want to receive an error message in this case; we want to receive the
13261 message that "The region does NOT have any words."
13263 The solution to this problem is to provide @code{re-search-forward}
13264 with a third argument of @code{t}, which causes the function to return
13265 @code{nil} rather than signal an error if the search fails.
13267 However, if you make this change and try it, you will see the message
13268 ``Counting words in region ... '' and @dots{} you will keep on seeing
13269 that message @dots{}, until you type @kbd{C-g} (@code{keyboard-quit}).
13271 Here is what happens: the search is limited to the region, as before,
13272 and it fails because there are no word-constituent characters in the
13273 region, as expected.  Consequently, the @code{re-search-forward}
13274 expression returns @code{nil}.  It does nothing else.  In particular,
13275 it does not move point, which it does as a side effect if it finds the
13276 search target.  After the @code{re-search-forward} expression returns
13277 @code{nil}, the next expression in the @code{while} loop is evaluated.
13278 This expression increments the count.  Then the loop repeats.  The
13279 true-or-false-test tests true because the value of point is still less
13280 than the value of end, since the @code{re-search-forward} expression
13281 did not move point. @dots{} and the cycle repeats @dots{}
13283 The @code{count-words-region} definition requires yet another
13284 modification, to cause the true-or-false-test of the @code{while} loop
13285 to test false if the search fails.  Put another way, there are two
13286 conditions that must be satisfied in the true-or-false-test before the
13287 word count variable is incremented: point must still be within the
13288 region and the search expression must have found a word to count.
13290 Since both the first condition and the second condition must be true
13291 together, the two expressions, the region test and the search
13292 expression, can be joined with an @code{and} special form and embedded in
13293 the @code{while} loop as the true-or-false-test, like this:
13295 @smallexample
13296 (and (< (point) end) (re-search-forward "\\w+\\W*" end t))
13297 @end smallexample
13299 @c colon in printed section title causes problem in Info cross reference
13300 @c also trouble with an overfull hbox
13301 @iftex
13302 @noindent
13303 (For information about @code{and}, see
13304 @ref{forward-paragraph, , @code{forward-paragraph}: a Goldmine of
13305 Functions}.)
13306 @end iftex
13307 @ifinfo
13308 @noindent
13309 (@xref{forward-paragraph}, for information about @code{and}.)
13310 @end ifinfo
13312 The @code{re-search-forward} expression returns @code{t} if the search
13313 succeeds and as a side effect moves point.  Consequently, as words are
13314 found, point is moved through the region.  When the search
13315 expression fails to find another word, or when point reaches the end
13316 of the region, the true-or-false-test tests false, the @code{while}
13317 loop exists, and the @code{count-words-region} function displays one
13318 or other of its messages.
13320 After incorporating these final changes, the @code{count-words-region}
13321 works without bugs (or at least, without bugs that I have found!).
13322 Here is what it looks like:
13324 @smallexample
13325 @group
13326 ;;; @r{Final version:} @code{while}
13327 (defun count-words-region (beginning end)
13328   "Print number of words in the region."
13329   (interactive "r")
13330   (message "Counting words in region ... ")
13331 @end group
13333 @group
13334 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13335   (save-excursion
13336     (let ((count 0))
13337       (goto-char beginning)
13338 @end group
13340 @group
13341 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
13342       (while (and (< (point) end)
13343                   (re-search-forward "\\w+\\W*" end t))
13344         (setq count (1+ count)))
13345 @end group
13347 @group
13348 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13349       (cond ((zerop count)
13350              (message
13351               "The region does NOT have any words."))
13352             ((= 1 count)
13353              (message
13354               "The region has 1 word."))
13355             (t
13356              (message
13357               "The region has %d words." count))))))
13358 @end group
13359 @end smallexample
13361 @node recursive-count-words, Counting Exercise, count-words-region, Counting Words
13362 @comment  node-name,  next,  previous,  up
13363 @section Count Words Recursively
13364 @cindex Count words recursively
13365 @cindex Recursively counting words
13366 @cindex Words, counted recursively
13368 You can write the function for counting words recursively as well as
13369 with a @code{while} loop.  Let's see how this is done.
13371 First, we need to recognize that the @code{count-words-region}
13372 function has three jobs: it sets up the appropriate conditions for
13373 counting to occur; it counts the words in the region; and it sends a
13374 message to the user telling how many words there are.
13376 If we write a single recursive function to do everything, we will
13377 receive a message for every recursive call.  If the region contains 13
13378 words, we will receive thirteen messages, one right after the other.
13379 We don't want this!  Instead, we must write two functions to do the
13380 job, one of which (the recursive function) will be used inside of the
13381 other.  One function will set up the conditions and display the
13382 message; the other will return the word count.
13384 Let us start with the function that causes the message to be displayed.
13385 We can continue to call this @code{count-words-region}.
13387 This is the function that the user will call.  It will be interactive.
13388 Indeed, it will be similar to our previous versions of this
13389 function, except that it will call @code{recursive-count-words} to
13390 determine how many words are in the region.
13392 @need 1250
13393 We can readily construct a template for this function, based on our
13394 previous versions:
13396 @smallexample
13397 @group
13398 ;; @r{Recursive version; uses regular expression search}
13399 (defun count-words-region (beginning end)
13400   "@var{documentation}@dots{}"
13401   (@var{interactive-expression}@dots{})
13402 @end group
13403 @group
13405 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13406   (@var{explanatory message})
13407   (@var{set-up functions}@dots{}
13408 @end group
13409 @group
13411 ;;; @r{2. Count the words.}
13412     @var{recursive call}
13413 @end group
13414 @group
13416 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13417     @var{message providing word count}))
13418 @end group
13419 @end smallexample
13421 The definition looks straightforward, except that somehow the count
13422 returned by the recursive call must be passed to the message
13423 displaying the word count.  A little thought suggests that this can be
13424 done by making use of a @code{let} expression: we can bind a variable
13425 in the varlist of a @code{let} expression to the number of words in
13426 the region, as returned by the recursive call; and then the
13427 @code{cond} expression, using binding, can display the value to the
13428 user.
13430 Often, one thinks of the binding within a @code{let} expression as
13431 somehow secondary to the `primary' work of a function.  But in this
13432 case, what you might consider the `primary' job of the function,
13433 counting words, is done within the @code{let} expression.
13435 @need 1250
13436 Using @code{let}, the function definition looks like this:
13438 @smallexample
13439 @group
13440 (defun count-words-region (beginning end)
13441   "Print number of words in the region."
13442   (interactive "r")
13443 @end group
13445 @group
13446 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13447   (message "Counting words in region ... ")
13448   (save-excursion
13449     (goto-char beginning)
13450 @end group
13452 @group
13453 ;;; @r{2. Count the words.}
13454     (let ((count (recursive-count-words end)))
13455 @end group
13457 @group
13458 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13459       (cond ((zerop count)
13460              (message
13461               "The region does NOT have any words."))
13462             ((= 1 count)
13463              (message
13464               "The region has 1 word."))
13465             (t
13466              (message
13467               "The region has %d words." count))))))
13468 @end group
13469 @end smallexample
13471 Next, we need to write the recursive counting function.
13473 A recursive function has at least three parts: the `do-again-test', the
13474 `next-step-expression', and the recursive call.
13476 The do-again-test determines whether the function will or will not be
13477 called again.  Since we are counting words in a region and can use a
13478 function that moves point forward for every word, the do-again-test
13479 can check whether point is still within the region.  The do-again-test
13480 should find the value of point and determine whether point is before,
13481 at, or after the value of the end of the region.  We can use the
13482 @code{point} function to locate point.  Clearly, we must pass the
13483 value of the end of the region to the recursive counting function as an
13484 argument.
13486 In addition, the do-again-test should also test whether the search finds a
13487 word.  If it does not, the function should not call itself again.
13489 The next-step-expression changes a value so that when the recursive
13490 function is supposed to stop calling itself, it stops.  More
13491 precisely, the next-step-expression changes a value so that at the
13492 right time, the do-again-test stops the recursive function from
13493 calling itself again.  In this case, the next-step-expression can be
13494 the expression that moves point forward, word by word.
13496 The third part of a recursive function is the recursive call.
13498 Somewhere, also, we also need a part that does the `work' of the
13499 function, a part that does the counting.  A vital part!
13501 @need 1250
13502 But already, we have an outline of the recursive counting function:
13504 @smallexample
13505 @group
13506 (defun recursive-count-words (region-end)
13507   "@var{documentation}@dots{}"
13508    @var{do-again-test}
13509    @var{next-step-expression}
13510    @var{recursive call})
13511 @end group
13512 @end smallexample
13514 Now we need to fill in the slots.  Let's start with the simplest cases
13515 first:  if point is at or beyond the end of the region, there cannot
13516 be any words in the region, so the function should return zero.
13517 Likewise, if the search fails, there are no words to count, so the
13518 function should return zero.
13520 On the other hand, if point is within the region and the search
13521 succeeds, the function should call itself again.
13523 @need 800
13524 Thus, the do-again-test should look like this:
13526 @smallexample
13527 @group
13528 (and (< (point) region-end)
13529      (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
13530 @end group
13531 @end smallexample
13533 Note that the search expression is part of the do-again-test---the
13534 function returns @code{t} if its search succeeds and @code{nil} if it
13535 fails.  (@xref{Whitespace Bug, , The Whitespace Bug in
13536 @code{count-words-region}}, for an explanation of how
13537 @code{re-search-forward} works.)
13539 The do-again-test is the true-or-false test of an @code{if} clause.
13540 Clearly, if the do-again-test succeeds, the then-part of the @code{if}
13541 clause should call the function again; but if it fails, the else-part
13542 should return zero since either point is outside the region or the
13543 search failed because there were no words to find.
13545 But before considering the recursive call, we need to consider the
13546 next-step-expression.  What is it?  Interestingly, it is the search
13547 part of the do-again-test.
13549 In addition to returning @code{t} or @code{nil} for the
13550 do-again-test, @code{re-search-forward} moves point forward as a side
13551 effect of a successful search.  This is the action that changes the
13552 value of point so that the recursive function stops calling itself
13553 when point completes its movement through the region.  Consequently,
13554 the @code{re-search-forward} expression is the next-step-expression.
13556 @need 1200
13557 In outline, then, the body of the @code{recursive-count-words}
13558 function looks like this:
13560 @smallexample
13561 @group
13562 (if @var{do-again-test-and-next-step-combined}
13563     ;; @r{then}
13564     @var{recursive-call-returning-count}
13565   ;; @r{else}
13566   @var{return-zero})
13567 @end group
13568 @end smallexample
13570 How to incorporate the mechanism that counts?
13572 If you are not used to writing recursive functions, a question like
13573 this can be troublesome.  But it can and should be approached
13574 systematically.
13576 We know that the counting mechanism should be associated in some way
13577 with the recursive call.  Indeed, since the next-step-expression moves
13578 point forward by one word, and since a recursive call is made for
13579 each word, the counting mechanism must be an expression that adds one
13580 to the value returned by a call to @code{recursive-count-words}.
13582 Consider several cases:
13584 @itemize @bullet
13585 @item
13586 If there are two words in the region, the function should return
13587 a value resulting from adding one to the value returned when it counts
13588 the first word, plus the number returned when it counts the remaining
13589 words in the region, which in this case is one.
13591 @item
13592 If there is one word in the region, the function should return
13593 a value resulting from adding one to the value returned when it counts
13594 that word, plus the number returned when it counts the remaining
13595 words in the region, which in this case is zero.
13597 @item
13598 If there are no words in the region, the function should return zero.
13599 @end itemize
13601 From the sketch we can see that the else-part of the @code{if} returns
13602 zero for the case of no words.  This means that the then-part of the
13603 @code{if} must return a value resulting from adding one to the value
13604 returned from a count of the remaining words.
13606 @need 1200
13607 The expression will look like this, where @code{1+} is a function that
13608 adds one to its argument.
13610 @smallexample
13611 (1+ (recursive-count-words region-end))
13612 @end smallexample
13614 @need 1200
13615 The whole @code{recursive-count-words} function will then look like
13616 this:
13618 @smallexample
13619 @group
13620 (defun recursive-count-words (region-end)
13621   "@var{documentation}@dots{}"
13623 ;;; @r{1. do-again-test}
13624   (if (and (< (point) region-end)
13625            (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
13626 @end group
13628 @group
13629 ;;; @r{2. then-part: the recursive call}
13630       (1+ (recursive-count-words region-end))
13632 ;;; @r{3. else-part}
13633     0))
13634 @end group
13635 @end smallexample
13637 @need 1250
13638 Let's examine how this works:
13640 If there are no words in the region, the else part of the @code{if}
13641 expression is evaluated and consequently the function returns zero.
13643 If there is one word in the region, the value of point is less than
13644 the value of @code{region-end} and the search succeeds.  In this case,
13645 the true-or-false-test of the @code{if} expression tests true, and the
13646 then-part of the @code{if} expression is evaluated.  The counting
13647 expression is evaluated.  This expression returns a value (which will
13648 be the value returned by the whole function) that is the sum of one
13649 added to the value returned by a recursive call.
13651 Meanwhile, the next-step-expression has caused point to jump over the
13652 first (and in this case only) word in the region.  This means that
13653 when @code{(recursive-count-words region-end)} is evaluated a second
13654 time, as a result of the recursive call, the value of point will be
13655 equal to or greater than the value of region end.  So this time,
13656 @code{recursive-count-words} will return zero.  The zero will be added
13657 to one, and the original evaluation of @code{recursive-count-words}
13658 will return one plus zero, which is one, which is the correct amount.
13660 Clearly, if there are two words in the region, the first call to
13661 @code{recursive-count-words} returns one added to the value returned
13662 by calling @code{recursive-count-words} on a region containing the
13663 remaining word---that is, it adds one to one, producing two, which is
13664 the correct amount.
13666 Similarly, if there are three words in the region, the first call to
13667 @code{recursive-count-words} returns one added to the value returned
13668 by calling @code{recursive-count-words} on a region containing the
13669 remaining two words---and so on and so on.
13671 @need 1250
13672 @noindent
13673 With full documentation the two functions look like this:
13675 @need 1250
13676 @noindent
13677 The recursive function:
13679 @findex recursive-count-words
13680 @smallexample
13681 @group
13682 (defun recursive-count-words (region-end)
13683   "Number of words between point and REGION-END."
13684 @end group
13686 @group
13687 ;;; @r{1. do-again-test}
13688   (if (and (< (point) region-end)
13689            (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
13690 @end group
13692 @group
13693 ;;; @r{2. then-part: the recursive call}
13694       (1+ (recursive-count-words region-end))
13696 ;;; @r{3. else-part}
13697     0))
13698 @end group
13699 @end smallexample
13701 @need 800
13702 @noindent
13703 The wrapper:
13705 @smallexample
13706 @group
13707 ;;; @r{Recursive version}
13708 (defun count-words-region (beginning end)
13709   "Print number of words in the region.
13710 @end group
13712 @group
13713 Words are defined as at least one word-constituent
13714 character followed by at least one character that is
13715 not a word-constituent.  The buffer's syntax table
13716 determines which characters these are."
13717 @end group
13718 @group
13719   (interactive "r")
13720   (message "Counting words in region ... ")
13721   (save-excursion
13722     (goto-char beginning)
13723     (let ((count (recursive-count-words end)))
13724 @end group
13725 @group
13726       (cond ((zerop count)
13727              (message
13728               "The region does NOT have any words."))
13729 @end group
13730 @group
13731             ((= 1 count)
13732              (message "The region has 1 word."))
13733             (t
13734              (message
13735               "The region has %d words." count))))))
13736 @end group
13737 @end smallexample
13739 @node Counting Exercise,  , recursive-count-words, Counting Words
13740 @section Exercise: Counting Punctuation
13742 Using a @code{while} loop, write a function to count the number of
13743 punctuation marks in a region---period, comma, semicolon, colon,
13744 exclamation mark, and question mark.  Do the same using recursion.
13746 @node Words in a defun, Readying a Graph, Counting Words, Top
13747 @chapter Counting Words in a @code{defun}
13748 @cindex Counting words in a @code{defun}
13749 @cindex Word counting in a @code{defun}
13751 Our next project is to count the number of words in a function
13752 definition.  Clearly, this can be done using some variant of
13753 @code{count-word-region}.  @xref{Counting Words, , Counting Words:
13754 Repetition and Regexps}.  If we are just going to count the words in
13755 one definition, it is easy enough to mark the definition with the
13756 @kbd{C-M-h} (@code{mark-defun}) command, and then call
13757 @code{count-word-region}.
13759 However, I am more ambitious: I want to count the words and symbols in
13760 every definition in the Emacs sources and then print a graph that
13761 shows how many functions there are of each length: how many contain 40
13762 to 49 words or symbols, how many contain 50 to 59 words or symbols,
13763 and so on.  I have often been curious how long a typical function is,
13764 and this will tell.
13766 @menu
13767 * Divide and Conquer::
13768 * Words and Symbols::           What to count?
13769 * Syntax::                      What constitutes a word or symbol?
13770 * count-words-in-defun::        Very like @code{count-words}.
13771 * Several defuns::              Counting several defuns in a file.
13772 * Find a File::                 Do you want to look at a file?
13773 * lengths-list-file::           A list of the lengths of many definitions.
13774 * Several files::               Counting in definitions in different files.
13775 * Several files recursively::   Recursively counting in different files.
13776 * Prepare the data::            Prepare the data for display in a graph.
13777 @end menu
13779 @node Divide and Conquer, Words and Symbols, Words in a defun, Words in a defun
13780 @ifnottex
13781 @unnumberedsec Divide and Conquer
13782 @end ifnottex
13784 Described in one phrase, the histogram project is daunting; but
13785 divided into numerous small steps, each of which we can take one at a
13786 time, the project becomes less fearsome.  Let us consider what the
13787 steps must be:
13789 @itemize @bullet
13790 @item
13791 First, write a function to count the words in one definition.  This
13792 includes the problem of handling symbols as well as words.
13794 @item
13795 Second, write a function to list the numbers of words in each function
13796 in a file.  This function can use the @code{count-words-in-defun}
13797 function.
13799 @item
13800 Third, write a function to list the numbers of words in each function
13801 in each of several files.  This entails automatically finding the
13802 various files, switching to them, and counting the words in the
13803 definitions within them.
13805 @item
13806 Fourth, write a function to convert the list of numbers that we
13807 created in step three to a form that will be suitable for printing as
13808 a graph.
13810 @item
13811 Fifth, write a function to print the results as a graph.
13812 @end itemize
13814 This is quite a project!  But if we take each step slowly, it will not
13815 be difficult.
13817 @node Words and Symbols, Syntax, Divide and Conquer, Words in a defun
13818 @section What to Count?
13819 @cindex Words and symbols in defun
13821 When we first start thinking about how to count the words in a
13822 function definition, the first question is (or ought to be) what are
13823 we going to count?  When we speak of `words' with respect to a Lisp
13824 function definition, we are actually speaking, in large part, of
13825 `symbols'.  For example, the following @code{multiply-by-seven}
13826 function contains the five symbols @code{defun},
13827 @code{multiply-by-seven}, @code{number}, @code{*}, and @code{7}.  In
13828 addition, in the documentation string, it contains the four words
13829 @samp{Multiply}, @samp{NUMBER}, @samp{by}, and @samp{seven}.  The
13830 symbol @samp{number} is repeated, so the definition contains a total
13831 of ten words and symbols.
13833 @smallexample
13834 @group
13835 (defun multiply-by-seven (number)
13836   "Multiply NUMBER by seven."
13837   (* 7 number))
13838 @end group
13839 @end smallexample
13841 @noindent
13842 However, if we mark the @code{multiply-by-seven} definition with
13843 @kbd{C-M-h} (@code{mark-defun}), and then call
13844 @code{count-words-region} on it, we will find that
13845 @code{count-words-region} claims the definition has eleven words, not
13846 ten!  Something is wrong!
13848 The problem is twofold: @code{count-words-region} does not count the
13849 @samp{*} as a word, and it counts the single symbol,
13850 @code{multiply-by-seven}, as containing three words.  The hyphens are
13851 treated as if they were interword spaces rather than intraword
13852 connectors: @samp{multiply-by-seven} is counted as if it were written
13853 @samp{multiply by seven}.
13855 The cause of this confusion is the regular expression search within
13856 the @code{count-words-region} definition that moves point forward word
13857 by word.  In the canonical version of @code{count-words-region}, the
13858 regexp is:
13860 @smallexample
13861 "\\w+\\W*"
13862 @end smallexample
13864 @noindent
13865 This regular expression is a pattern defining one or more word
13866 constituent characters possibly followed by one or more characters
13867 that are not word constituents.  What is meant by `word constituent
13868 characters' brings us to the issue of syntax, which is worth a section
13869 of its own.
13871 @node Syntax, count-words-in-defun, Words and Symbols, Words in a defun
13872 @section What Constitutes a Word or Symbol?
13873 @cindex Syntax categories and tables
13875 Emacs treats different characters as belonging to different
13876 @dfn{syntax categories}.  For example, the regular expression,
13877 @samp{\\w+}, is a pattern specifying one or more @emph{word
13878 constituent} characters.  Word constituent characters are members of
13879 one syntax category.  Other syntax categories include the class of
13880 punctuation characters, such as the period and the comma, and the
13881 class of whitespace characters, such as the blank space and the tab
13882 character.  (For more information, see @ref{Syntax, Syntax, The Syntax
13883 Table, emacs, The GNU Emacs Manual}, and @ref{Syntax Tables, , Syntax
13884 Tables, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
13886 Syntax tables specify which characters belong to which categories.
13887 Usually, a hyphen is not specified as a `word constituent character'.
13888 Instead, it is specified as being in the `class of characters that are
13889 part of symbol names but not words.'  This means that the
13890 @code{count-words-region} function treats it in the same way it treats
13891 an interword white space, which is why @code{count-words-region}
13892 counts @samp{multiply-by-seven} as three words.
13894 There are two ways to cause Emacs to count @samp{multiply-by-seven} as
13895 one symbol: modify the syntax table or modify the regular expression.
13897 We could redefine a hyphen as a word constituent character by
13898 modifying the syntax table that Emacs keeps for each mode.  This
13899 action would serve our purpose, except that a hyphen is merely the
13900 most common character within symbols that is not typically a word
13901 constituent character; there are others, too.
13903 Alternatively, we can redefine the regular expression used in the
13904 @code{count-words} definition so as to include symbols.  This
13905 procedure has the merit of clarity, but the task is a little tricky.
13907 @need 1200
13908 The first part is simple enough: the pattern must match ``at least one
13909 character that is a word or symbol constituent''.  Thus:
13911 @smallexample
13912 "\\(\\w\\|\\s_\\)+"
13913 @end smallexample
13915 @noindent
13916 The @samp{\\(} is the first part of the grouping construct that
13917 includes the @samp{\\w} and the @samp{\\s_} as alternatives, separated
13918 by the @samp{\\|}.  The @samp{\\w} matches any word-constituent
13919 character and the @samp{\\s_} matches any character that is part of a
13920 symbol name but not a word-constituent character.  The @samp{+}
13921 following the group indicates that the word or symbol constituent
13922 characters must be matched at least once.
13924 However, the second part of the regexp is more difficult to design.
13925 What we want is to follow the first part with ``optionally one or more
13926 characters that are not constituents of a word or symbol''.  At first,
13927 I thought I could define this with the following:
13929 @smallexample
13930 "\\(\\W\\|\\S_\\)*"
13931 @end smallexample
13933 @noindent
13934 The upper case @samp{W} and @samp{S} match characters that are
13935 @emph{not} word or symbol constituents.  Unfortunately, this
13936 expression matches any character that is either not a word constituent
13937 or not a symbol constituent.  This matches any character!
13939 I then noticed that every word or symbol in my test region was
13940 followed by white space (blank space, tab, or newline).  So I tried
13941 placing a pattern to match one or more blank spaces after the pattern
13942 for one or more word or symbol constituents.  This failed, too.  Words
13943 and symbols are often separated by whitespace, but in actual code
13944 parentheses may follow symbols and punctuation may follow words.  So
13945 finally, I designed a pattern in which the word or symbol constituents
13946 are followed optionally by characters that are not white space and
13947 then followed optionally by white space.
13949 @need 800
13950 Here is the full regular expression:
13952 @smallexample
13953 "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
13954 @end smallexample
13956 @node count-words-in-defun, Several defuns, Syntax, Words in a defun
13957 @section The @code{count-words-in-defun} Function
13958 @cindex Counting words in a @code{defun}
13960 We have seen that there are several ways to write a
13961 @code{count-word-region} function.  To write a
13962 @code{count-words-in-defun}, we need merely adapt one of these
13963 versions.
13965 The version that uses a @code{while} loop is easy to understand, so I
13966 am going to adapt that.  Because @code{count-words-in-defun} will be
13967 part of a more complex program, it need not be interactive and it need
13968 not display a message but just return the count.  These considerations
13969 simplify the definition a little.
13971 On the other hand, @code{count-words-in-defun} will be used within a
13972 buffer that contains function definitions.  Consequently, it is
13973 reasonable to ask that the function determine whether it is called
13974 when point is within a function definition, and if it is, to return
13975 the count for that definition.  This adds complexity to the
13976 definition, but saves us from needing to pass arguments to the
13977 function.
13979 @need 1250
13980 These considerations lead us to prepare the following template:
13982 @smallexample
13983 @group
13984 (defun count-words-in-defun ()
13985   "@var{documentation}@dots{}"
13986   (@var{set up}@dots{}
13987      (@var{while loop}@dots{})
13988    @var{return count})
13989 @end group
13990 @end smallexample
13992 @noindent
13993 As usual, our job is to fill in the slots.
13995 First, the set up.
13997 We are presuming that this function will be called within a buffer
13998 containing function definitions.  Point will either be within a
13999 function definition or not.  For @code{count-words-in-defun} to work,
14000 point must move to the beginning of the definition, a counter must
14001 start at zero, and the counting loop must stop when point reaches the
14002 end of the definition.
14004 The @code{beginning-of-defun} function searches backwards for an
14005 opening delimiter such as a @samp{(} at the beginning of a line, and
14006 moves point to that position, or else to the limit of the search.  In
14007 practice, this means that @code{beginning-of-defun} moves point to the
14008 beginning of an enclosing or preceding function definition, or else to
14009 the beginning of the buffer.  We can use @code{beginning-of-defun} to
14010 place point where we wish to start.
14012 The @code{while} loop requires a counter to keep track of the words or
14013 symbols being counted.  A @code{let} expression can be used to create
14014 a local variable for this purpose, and bind it to an initial value of zero.
14016 The @code{end-of-defun} function works like @code{beginning-of-defun}
14017 except that it moves point to the end of the definition.
14018 @code{end-of-defun} can be used as part of an expression that
14019 determines the position of the end of the definition.
14021 The set up for @code{count-words-in-defun} takes shape rapidly: first
14022 we move point to the beginning of the definition, then we create a
14023 local variable to hold the count, and finally, we record the position
14024 of the end of the definition so the @code{while} loop will know when to stop
14025 looping.
14027 @need 1250
14028 The code looks like this:
14030 @smallexample
14031 @group
14032 (beginning-of-defun)
14033 (let ((count 0)
14034       (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
14035 @end group
14036 @end smallexample
14038 @noindent
14039 The code is simple.  The only slight complication is likely to concern
14040 @code{end}: it is bound to the position of the end of the definition
14041 by a @code{save-excursion} expression that returns the value of point
14042 after @code{end-of-defun} temporarily moves it to the end of the
14043 definition.
14045 The second part of the @code{count-words-in-defun}, after the set up,
14046 is the @code{while} loop.
14048 The loop must contain an expression that jumps point forward word by
14049 word and symbol by symbol, and another expression that counts the
14050 jumps.  The true-or-false-test for the @code{while} loop should test
14051 true so long as point should jump forward, and false when point is at
14052 the end of the definition.  We have already redefined the regular
14053 expression for this (@pxref{Syntax}), so the loop is straightforward:
14055 @smallexample
14056 @group
14057 (while (and (< (point) end)
14058             (re-search-forward
14059              "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*" end t)
14060   (setq count (1+ count)))
14061 @end group
14062 @end smallexample
14064 The third part of the function definition returns the count of words
14065 and symbols.  This part is the last expression within the body of the
14066 @code{let} expression, and can be, very simply, the local variable
14067 @code{count}, which when evaluated returns the count.
14069 @need 1250
14070 Put together, the @code{count-words-in-defun} definition looks like this:
14072 @findex count-words-in-defun
14073 @smallexample
14074 @group
14075 (defun count-words-in-defun ()
14076   "Return the number of words and symbols in a defun."
14077   (beginning-of-defun)
14078   (let ((count 0)
14079         (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
14080 @end group
14081 @group
14082     (while
14083         (and (< (point) end)
14084              (re-search-forward
14085               "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
14086               end t))
14087       (setq count (1+ count)))
14088     count))
14089 @end group
14090 @end smallexample
14092 How to test this?  The function is not interactive, but it is easy to
14093 put a wrapper around the function to make it interactive; we can use
14094 almost the same code as for the recursive version of
14095 @code{count-words-region}:
14097 @smallexample
14098 @group
14099 ;;; @r{Interactive version.}
14100 (defun count-words-defun ()
14101   "Number of words and symbols in a function definition."
14102   (interactive)
14103   (message
14104    "Counting words and symbols in function definition ... ")
14105 @end group
14106 @group
14107   (let ((count (count-words-in-defun)))
14108     (cond
14109      ((zerop count)
14110       (message
14111        "The definition does NOT have any words or symbols."))
14112 @end group
14113 @group
14114      ((= 1 count)
14115       (message
14116        "The definition has 1 word or symbol."))
14117      (t
14118       (message
14119        "The definition has %d words or symbols." count)))))
14120 @end group
14121 @end smallexample
14123 @need 800
14124 @noindent
14125 Let's re-use @kbd{C-c =} as a convenient keybinding:
14127 @smallexample
14128 (global-set-key "\C-c=" 'count-words-defun)
14129 @end smallexample
14131 Now we can try out @code{count-words-defun}: install both
14132 @code{count-words-in-defun} and @code{count-words-defun}, and set the
14133 keybinding, and then place the cursor within the following definition:
14135 @smallexample
14136 @group
14137 (defun multiply-by-seven (number)
14138   "Multiply NUMBER by seven."
14139   (* 7 number))
14140      @result{} 10
14141 @end group
14142 @end smallexample
14144 @noindent
14145 Success!  The definition has 10 words and symbols.
14147 The next problem is to count the numbers of words and symbols in
14148 several definitions within a single file.
14150 @node Several defuns, Find a File, count-words-in-defun, Words in a defun
14151 @section Count Several @code{defuns} Within a File
14153 A file such as @file{simple.el} may have 80 or more function
14154 definitions within it.  Our long term goal is to collect statistics on
14155 many files, but as a first step, our immediate goal is to collect
14156 statistics on one file.
14158 The information will be a series of numbers, each number being the
14159 length of a function definition.  We can store the numbers in a list.
14161 We know that we will want to incorporate the information regarding one
14162 file with information about many other files; this means that the
14163 function for counting definition lengths within one file need only
14164 return the list of lengths.  It need not and should not display any
14165 messages.
14167 The word count commands contain one expression to jump point forward
14168 word by word and another expression to count the jumps.  The function
14169 to return the lengths of definitions can be designed to work the same
14170 way, with one expression to jump point forward definition by
14171 definition and another expression to construct the lengths' list.
14173 This statement of the problem makes it elementary to write the
14174 function definition.  Clearly, we will start the count at the
14175 beginning of the file, so the first command will be @code{(goto-char
14176 (point-min))}.  Next, we start the @code{while} loop; and the
14177 true-or-false test of the loop can be a regular expression search for
14178 the next function definition---so long as the search succeeds, point
14179 is moved forward and then the body of the loop is evaluated.  The body
14180 needs an expression that constructs the lengths' list.  @code{cons},
14181 the list construction command, can be used to create the list.  That
14182 is almost all there is to it.
14184 @need 800
14185 Here is what this fragment of code looks like:
14187 @smallexample
14188 @group
14189 (goto-char (point-min))
14190 (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
14191   (setq lengths-list
14192         (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
14193 @end group
14194 @end smallexample
14196 What we have left out is the mechanism for finding the file that
14197 contains the function definitions.
14199 In previous examples, we either used this, the Info file, or we
14200 switched back and forth to some other buffer, such as the
14201 @file{*scratch*} buffer.
14203 Finding a file is a new process that we have not yet discussed.
14205 @node Find a File, lengths-list-file, Several defuns, Words in a defun
14206 @comment  node-name,  next,  previous,  up
14207 @section Find a File
14208 @cindex Find a File
14210 To find a file in Emacs, you use the @kbd{C-x C-f} (@code{find-file})
14211 command.  This command is almost, but not quite right for the lengths
14212 problem.
14214 @need 1200
14215 Let's look at the source for @code{find-file} (you can use the
14216 @code{find-tag} command or @kbd{C-h f} (@code{describe-function}) to
14217 find the source of a function):
14219 @smallexample
14220 @group
14221 (defun find-file (filename)
14222   "Edit file FILENAME.
14223 Switch to a buffer visiting file FILENAME,
14224 creating one if none already exists."
14225   (interactive "FFind file: ")
14226   (switch-to-buffer (find-file-noselect filename)))
14227 @end group
14228 @end smallexample
14230 The definition possesses short but complete documentation and an
14231 interactive specification that prompts you for a file name when you
14232 use the command interactively.  The body of the definition contains
14233 two functions, @code{find-file-noselect} and @code{switch-to-buffer}.
14235 According to its documentation as shown by @kbd{C-h f} (the
14236 @code{describe-function} command), the @code{find-file-noselect}
14237 function reads the named file into a buffer and returns the buffer.
14238 However, the buffer is not selected.  Emacs does not switch its
14239 attention (or yours if you are using @code{find-file-noselect}) to the
14240 named buffer.  That is what @code{switch-to-buffer} does: it switches
14241 the buffer to which Emacs attention is directed; and it switches the
14242 buffer displayed in the window to the new buffer.  We have discussed
14243 buffer switching elsewhere.  (@xref{Switching Buffers}.)
14245 In this histogram project, we do not need to display each file on the
14246 screen as the program determines the length of each definition within
14247 it.  Instead of employing @code{switch-to-buffer}, we can work with
14248 @code{set-buffer}, which redirects the attention of the computer
14249 program to a different buffer but does not redisplay it on the screen.
14250 So instead of calling on @code{find-file} to do the job, we must write
14251 our own expression.
14253 The task is easy: use  @code{find-file-noselect} and @code{set-buffer}.
14255 @node lengths-list-file, Several files, Find a File, Words in a defun
14256 @section @code{lengths-list-file} in Detail
14258 The core of the @code{lengths-list-file} function is a @code{while}
14259 loop containing a function to move point forward `defun by defun' and
14260 a function to count the number of words and symbols in each defun.
14261 This core must be surrounded by functions that do various other tasks,
14262 including finding the file, and ensuring that point starts out at the
14263 beginning of the file.  The function definition looks like this:
14264 @findex lengths-list-file
14266 @smallexample
14267 @group
14268 (defun lengths-list-file (filename)
14269   "Return list of definitions' lengths within FILE.
14270 The returned list is a list of numbers.
14271 Each number is the number of words or
14272 symbols in one function definition."
14273 @end group
14274 @group
14275   (message "Working on `%s' ... " filename)
14276   (save-excursion
14277     (let ((buffer (find-file-noselect filename))
14278           (lengths-list))
14279       (set-buffer buffer)
14280       (setq buffer-read-only t)
14281       (widen)
14282       (goto-char (point-min))
14283       (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
14284         (setq lengths-list
14285               (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
14286       (kill-buffer buffer)
14287       lengths-list)))
14288 @end group
14289 @end smallexample
14291 @noindent
14292 The function is passed one argument, the name of the file on which it
14293 will work.  It has four lines of documentation, but no interactive
14294 specification.  Since people worry that a computer is broken if they
14295 don't see anything going on, the first line of the body is a
14296 message.
14298 The next line contains a @code{save-excursion} that returns Emacs'
14299 attention to the current buffer when the function completes.  This is
14300 useful in case you embed this function in another function that
14301 presumes point is restored to the original buffer.
14303 In the varlist of the @code{let} expression, Emacs finds the file and
14304 binds the local variable @code{buffer} to the buffer containing the
14305 file.  At the same time, Emacs creates @code{lengths-list} as a local
14306 variable.
14308 Next, Emacs switches its attention to the buffer.
14310 In the following line, Emacs makes the buffer read-only.  Ideally,
14311 this line is not necessary.  None of the functions for counting words
14312 and symbols in a function definition should change the buffer.
14313 Besides, the buffer is not going to be saved, even if it were changed.
14314 This line is entirely the consequence of great, perhaps excessive,
14315 caution.  The reason for the caution is that this function and those
14316 it calls work on the sources for Emacs and it is very inconvenient if
14317 they are inadvertently modified.  It goes without saying that I did
14318 not realize a need for this line until an experiment went awry and
14319 started to modify my Emacs source files @dots{}
14321 Next comes a call to widen the buffer if it is narrowed.  This
14322 function is usually not needed---Emacs creates a fresh buffer if none
14323 already exists; but if a buffer visiting the file already exists Emacs
14324 returns that one.  In this case, the buffer may be narrowed and must
14325 be widened.  If we wanted to be fully `user-friendly', we would
14326 arrange to save the restriction and the location of point, but we
14327 won't.
14329 The @code{(goto-char (point-min))} expression moves point to the
14330 beginning of the buffer.
14332 Then comes a @code{while} loop in which the `work' of the function is
14333 carried out.  In the loop, Emacs determines the length of each
14334 definition and constructs a lengths' list containing the information.
14336 Emacs kills the buffer after working through it.  This is to save
14337 space inside of Emacs.  My version of Emacs 19 contained over 300
14338 source files of interest; Emacs 21 contains over 800 source files.
14339 Another function will apply @code{lengths-list-file} to each of the
14340 files.
14342 Finally, the last expression within the @code{let} expression is the
14343 @code{lengths-list} variable; its value is returned as the value of
14344 the whole function.
14346 You can try this function by installing it in the usual fashion.  Then
14347 place your cursor after the following expression and type @kbd{C-x
14348 C-e} (@code{eval-last-sexp}).
14350 @c !!! 21.0.100 lisp sources location here
14351 @smallexample
14352 (lengths-list-file
14353  "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/emacs-lisp/debug.el")
14354 @end smallexample
14356 @c was: (lengths-list-file "../lisp/debug.el")
14357 @c !!!  as of 21, Info file is in
14358 @c /usr/share/info/emacs-lisp-intro.info.gz
14359 @c but debug.el is in  /usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/emacs-lisp/debug.el
14361 @noindent
14362 (You may need to change the pathname of the file; the one here worked
14363 with GNU Emacs version 21.0.100.  To change the expression, copy it to
14364 the @file{*scratch*} buffer and edit it.
14366 @need 1200
14367 @noindent
14368 (Also, to see the full length of the list, rather than a truncated
14369 version, you may have to evaluate the following:
14371 @smallexample
14372 (custom-set-variables '(eval-expression-print-length nil))
14373 @end smallexample
14375 @noindent
14376 (@xref{defcustom, , Setting Variables with @code{defcustom}}.
14377 Then evaluate the @code{lengths-list-file} expression.)
14379 @need 1200
14380 The lengths' list for @file{debug.el} takes less than a second to
14381 produce and looks like this:
14383 @smallexample
14384 (77 95 85 87 131 89 50 25 44 44 68 35 64 45 17 34 167 457)
14385 @end smallexample
14387 @need 1500
14388 (Using my old machine, the version 19 lengths' list for @file{debug.el}
14389 took seven seconds to produce and looked like this:
14391 @smallexample
14392 (75 41 80 62 20 45 44 68 45 12 34 235)
14393 @end smallexample
14395 (The newer version of  @file{debug.el} contains more defuns than the
14396 earlier one; and my new machine is much faster than the old one.)
14398 Note that the length of the last definition in the file is first in
14399 the list.
14401 @node Several files, Several files recursively, lengths-list-file, Words in a defun
14402 @section Count Words in @code{defuns} in Different Files
14404 In the previous section, we created a function that returns a list of
14405 the lengths of each definition in a file.  Now, we want to define a
14406 function to return a master list of the lengths of the definitions in
14407 a list of files.
14409 Working on each of a list of files is a repetitious act, so we can use
14410 either a @code{while} loop or recursion.
14412 @menu
14413 * lengths-list-many-files::     Return a list of the lengths of defuns.
14414 * append::                      Attach one list to another.
14415 @end menu
14417 @node lengths-list-many-files, append, Several files, Several files
14418 @ifnottex
14419 @unnumberedsubsec Determine the lengths of @code{defuns}
14420 @end ifnottex
14422 The design using a @code{while} loop is routine.  The argument passed
14423 the function is a list of files.  As we saw earlier (@pxref{Loop
14424 Example}), you can write a @code{while} loop so that the body of the
14425 loop is evaluated if such a list contains elements, but to exit the
14426 loop if the list is empty.  For this design to work, the body of the
14427 loop must contain an expression that shortens the list each time the
14428 body is evaluated, so that eventually the list is empty.  The usual
14429 technique is to set the value of the list to the value of the @sc{cdr}
14430 of the list each time the body is evaluated.
14432 @need 800
14433 The template looks like this:
14435 @smallexample
14436 @group
14437 (while @var{test-whether-list-is-empty}
14438   @var{body}@dots{}
14439   @var{set-list-to-cdr-of-list})
14440 @end group
14441 @end smallexample
14443 Also, we remember that a @code{while} loop returns @code{nil} (the
14444 result of evaluating the true-or-false-test), not the result of any
14445 evaluation within its body.  (The evaluations within the body of the
14446 loop are done for their side effects.)  However, the expression that
14447 sets the lengths' list is part of the body---and that is the value
14448 that we want returned by the function as a whole.  To do this, we
14449 enclose the @code{while} loop within a @code{let} expression, and
14450 arrange that the last element of the @code{let} expression contains
14451 the value of the lengths' list.  (@xref{Incrementing Example, , Loop
14452 Example with an Incrementing Counter}.)
14454 @findex lengths-list-many-files
14455 @need 1250
14456 These considerations lead us directly to the function itself:
14458 @smallexample
14459 @group
14460 ;;; @r{Use @code{while} loop.}
14461 (defun lengths-list-many-files (list-of-files)
14462   "Return list of lengths of defuns in LIST-OF-FILES."
14463 @end group
14464 @group
14465   (let (lengths-list)
14467 ;;; @r{true-or-false-test}
14468     (while list-of-files
14469       (setq lengths-list
14470             (append
14471              lengths-list
14473 ;;; @r{Generate a lengths' list.}
14474              (lengths-list-file
14475               (expand-file-name (car list-of-files)))))
14476 @end group
14478 @group
14479 ;;; @r{Make files' list shorter.}
14480       (setq list-of-files (cdr list-of-files)))
14482 ;;; @r{Return final value of lengths' list.}
14483     lengths-list))
14484 @end group
14485 @end smallexample
14487 @code{expand-file-name} is a built-in function that converts a file
14488 name to the absolute, long, path name form of the directory in which
14489 the function is called.
14491 @c !!! 21.0.100 lisp sources location here
14492 @need 1500
14493 Thus, if @code{expand-file-name} is called on @code{debug.el} when
14494 Emacs is visiting the
14495 @file{/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/emacs-lisp/} directory,
14497 @smallexample
14498 debug.el
14499 @end smallexample
14501 @need 800
14502 @noindent
14503 becomes
14505 @c !!! 21.0.100 lisp sources location here
14506 @smallexample
14507 /usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/emacs-lisp/debug.el
14508 @end smallexample
14510 The only other new element of this function definition is the as yet
14511 unstudied function @code{append}, which merits a short section for
14512 itself.
14514 @node append,  , lengths-list-many-files, Several files
14515 @subsection The @code{append} Function
14517 @need 800
14518 The @code{append} function attaches one list to another.  Thus,
14520 @smallexample
14521 (append '(1 2 3 4) '(5 6 7 8))
14522 @end smallexample
14524 @need 800
14525 @noindent
14526 produces the list
14528 @smallexample
14529 (1 2 3 4 5 6 7 8)
14530 @end smallexample
14532 This is exactly how we want to attach two lengths' lists produced by
14533 @code{lengths-list-file} to each other.  The results contrast with
14534 @code{cons},
14536 @smallexample
14537 (cons '(1 2 3 4) '(5 6 7 8))
14538 @end smallexample
14540 @need 1250
14541 @noindent
14542 which constructs a new list in which the first argument to @code{cons}
14543 becomes the first element of the new list:
14545 @smallexample
14546 ((1 2 3 4) 5 6 7 8)
14547 @end smallexample
14549 @node Several files recursively, Prepare the data, Several files, Words in a defun
14550 @section Recursively Count Words in Different Files
14552 Besides a @code{while} loop, you can work on each of a list of files
14553 with recursion.  A recursive version of @code{lengths-list-many-files}
14554 is short and simple.
14556 The recursive function has the usual parts: the `do-again-test', the
14557 `next-step-expression', and the recursive call.  The `do-again-test'
14558 determines whether the function should call itself again, which it
14559 will do if the @code{list-of-files} contains any remaining elements;
14560 the `next-step-expression' resets the @code{list-of-files} to the
14561 @sc{cdr} of itself, so eventually the list will be empty; and the
14562 recursive call calls itself on the shorter list.  The complete
14563 function is shorter than this description!
14564 @findex recursive-lengths-list-many-files
14566 @smallexample
14567 @group
14568 (defun recursive-lengths-list-many-files (list-of-files)
14569   "Return list of lengths of each defun in LIST-OF-FILES."
14570   (if list-of-files                     ; @r{do-again-test}
14571       (append
14572        (lengths-list-file
14573         (expand-file-name (car list-of-files)))
14574        (recursive-lengths-list-many-files
14575         (cdr list-of-files)))))
14576 @end group
14577 @end smallexample
14579 @noindent
14580 In a sentence, the function returns the lengths' list for the first of
14581 the @code{list-of-files} appended to the result of calling itself on
14582 the rest of the @code{list-of-files}.
14584 Here is a test of @code{recursive-lengths-list-many-files}, along with
14585 the results of running @code{lengths-list-file} on each of the files
14586 individually.
14588 Install @code{recursive-lengths-list-many-files} and
14589 @code{lengths-list-file}, if necessary, and then evaluate the
14590 following expressions.  You may need to change the files' pathnames;
14591 those here work when this Info file and the Emacs sources are located
14592 in their customary places.  To change the expressions, copy them to
14593 the @file{*scratch*} buffer, edit them, and then evaluate them.
14595 The results are shown after the @samp{@result{}}.  (These results are
14596 for files from Emacs Version 21.0.100; files from other versions of
14597 Emacs may produce different results.)
14599 @c !!! 21.0.100 lisp sources location here
14600 @smallexample
14601 @group
14602 (cd "/usr/local/share/emacs/21.0.100/")
14604 (lengths-list-file "./lisp/macros.el")
14605      @result{} (273 263 456 90)
14606 @end group
14608 @group
14609 (lengths-list-file "./lisp/mail/mailalias.el")
14610      @result{} (38 32 26 77 174 180 321 198 324)
14611 @end group
14613 @group
14614 (lengths-list-file "./lisp/makesum.el")
14615      @result{} (85 181)
14616 @end group
14618 @group
14619 (recursive-lengths-list-many-files
14620  '("./lisp/macros.el"
14621    "./lisp/mail/mailalias.el"
14622    "./lisp/makesum.el"))
14623        @result{} (273 263 456 90 38 32 26 77 174 180 321 198 324 85 181)
14624 @end group
14625 @end smallexample
14627 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function produces the
14628 output we want.
14630 The next step is to prepare the data in the list for display in a graph.
14632 @node Prepare the data,  , Several files recursively, Words in a defun
14633 @section Prepare the Data for Display in a Graph
14635 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function returns a list
14636 of numbers.  Each number records the length of a function definition.
14637 What we need to do now is transform this data into a list of numbers
14638 suitable for generating a graph.  The new list will tell how many
14639 functions definitions contain less than 10 words and
14640 symbols, how many contain between 10 and 19 words and symbols, how
14641 many contain between 20 and 29 words and symbols, and so on.
14643 In brief, we need to go through the lengths' list produced by the
14644 @code{recursive-lengths-list-many-files} function and count the number
14645 of defuns within each range of lengths, and produce a list of those
14646 numbers.
14648 Based on what we have done before, we can readily foresee that it
14649 should not be too hard to write a function that `@sc{cdr}s' down the
14650 lengths' list, looks at each element, determines which length range it
14651 is in, and increments a counter for that range.
14653 However, before beginning to write such a function, we should consider
14654 the advantages of sorting the lengths' list first, so the numbers are
14655 ordered from smallest to largest.  First, sorting will make it easier
14656 to count the numbers in each range, since two adjacent numbers will
14657 either be in the same length range or in adjacent ranges.  Second, by
14658 inspecting a sorted list, we can discover the highest and lowest
14659 number, and thereby determine the largest and smallest length range
14660 that we will need.
14662 @menu
14663 * Sorting::                     Sorting lists.
14664 * Files List::                  Making a list of files.
14665 * Counting function definitions::
14666 @end menu
14668 @node Sorting, Files List, Prepare the data, Prepare the data
14669 @subsection Sorting Lists
14670 @findex sort
14672 Emacs contains a function to sort lists, called (as you might guess)
14673 @code{sort}.  The @code{sort} function takes two arguments, the list
14674 to be sorted, and a predicate that determines whether the first of
14675 two list elements is ``less'' than the second.
14677 As we saw earlier (@pxref{Wrong Type of Argument, , Using the Wrong
14678 Type Object as an Argument}), a predicate is a function that
14679 determines whether some property is true or false.  The @code{sort}
14680 function will reorder a list according to whatever property the
14681 predicate uses; this means that @code{sort} can be used to sort
14682 non-numeric lists by non-numeric criteria---it can, for example,
14683 alphabetize a list.
14685 @need 1250
14686 The @code{<} function is used when sorting a numeric list.  For example,
14688 @smallexample
14689 (sort '(4 8 21 17 33 7 21 7) '<)
14690 @end smallexample
14692 @need 800
14693 @noindent
14694 produces this:
14696 @smallexample
14697 (4 7 7 8 17 21 21 33)
14698 @end smallexample
14700 @noindent
14701 (Note that in this example, both the arguments are quoted so that the
14702 symbols are not evaluated before being passed to @code{sort} as
14703 arguments.)
14705 Sorting the list returned by the
14706 @code{recursive-lengths-list-many-files} function is straightforward;
14707 it uses the @code{<} function:
14709 @smallexample
14710 @group
14711 (sort
14712  (recursive-lengths-list-many-files
14713   '("../lisp/macros.el"
14714     "../lisp/mailalias.el"
14715     "../lisp/makesum.el"))
14716  '<)
14717 @end group
14718 @end smallexample
14720 @need 800
14721 @noindent
14722 which produces:
14724 @smallexample
14725 (85 86 116 122 154 176 179 265)
14726 @end smallexample
14728 @noindent
14729 (Note that in this example, the first argument to @code{sort} is not
14730 quoted, since the expression must be evaluated so as to produce the
14731 list that is passed to @code{sort}.)
14733 @node Files List, Counting function definitions, Sorting, Prepare the data
14734 @subsection Making a List of Files
14736 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function requires a list
14737 of files as its argument.  For our test examples, we constructed such
14738 a list by hand; but the Emacs Lisp source directory is too large for
14739 us to do for that.  Instead, we will write a function to do the job
14740 for us.  In this function, we will use both a @code{while} loop and a
14741 recursive call.
14743 @findex directory-files
14744 We did not have to write a function like this for older versions of
14745 GNU Emacs, since they placed all the @samp{.el} files in one
14746 directory.  Instead, we were able to use the @code{directory-files}
14747 function, which lists the names of files that match a specified
14748 pattern within a single directory.
14750 However, recent versions of Emacs place Emacs Lisp files in
14751 sub-directories of the top level @file{lisp} directory.  This
14752 re-arrangement eases navigation.  For example, all the mail related
14753 files are in a @file{lisp} sub-directory called @file{mail}.  But at
14754 the same time, this arrangement forces us to create a file listing
14755 function that descends into the sub-directories.
14757 @findex files-in-below-directory
14758 We can create this function, called @code{files-in-below-directory},
14759 using familiar functions such as @code{car}, @code{nthcdr}, and
14760 @code{substring} in conjunction with an existing function called
14761 @code{directory-files-and-attributes}.  This latter function not only
14762 lists all the filenames in a directory, including the names
14763 of sub-directories, but also their attributes.
14765 To restate our goal: to create a function that will enable us
14766 to feed filenames to @code{recursive-lengths-list-many-files}
14767 as a list that looks like this (but with more elements):
14769 @smallexample
14770 @group
14771 ("../lisp/macros.el"
14772  "../lisp/mail/rmail.el"
14773  "../lisp/makesum.el")
14774 @end group
14775 @end smallexample
14777 The @code{directory-files-and-attributes} function returns a list of
14778 lists.  Each of the lists within the main list consists of 13
14779 elements.  The first element is a string that contains the name of the
14780 file -- which, in GNU/Linux, may be a `directory file', that is to
14781 say, a file with the special attributes of a directory.  The second
14782 element of the list is @code{t} for a directory, a string
14783 for symbolic link (the string is the name linked to), or @code{nil}.
14785 For example, the first @samp{.el} file in the @file{lisp/} directory
14786 is @file{abbrev.el}.  Its name is
14787 @file{/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/abbrev.el} and it is not a
14788 directory or a symbolic link.
14790 @need 1000
14791 This is how @code{directory-files-and-attributes} lists that file and
14792 its attributes:
14794 @smallexample
14795 @group
14796 ("/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/abbrev.el"
14799 1000
14801 @end group
14802 @group
14803 (15019 32380)
14804 (14883 48041)
14805 (15214 49336)
14806 11583
14807 "-rw-rw-r--"
14808 @end group
14809 @group
14811 341385
14812 776)
14813 @end group
14814 @end smallexample
14816 @need 1200
14817 On the other hand, @file{mail/} is a directory within the @file{lisp/}
14818 directory.  The beginning of its listing looks like this:
14820 @smallexample
14821 @group
14822 ("/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/mail"
14824 @dots{}
14826 @end group
14827 @end smallexample
14829 (Look at the documentation of @code{file-attributes} to learn about
14830 the different attributes.  Bear in mind that the
14831 @code{file-attributes} function does not list the filename, so its
14832 first element is @code{directory-files-and-attributes}'s second
14833 element.)
14835 We will want our new function, @code{files-in-below-directory}, to
14836 list the @samp{.el} files in the directory it is told to check, and in
14837 any directories below that directory.
14839 This gives us a hint on how to construct
14840 @code{files-in-below-directory}:  within a directory, the function
14841 should add @samp{.el} filenames to a list; and if, within a directory,
14842 the function comes upon a sub-directory, it should go into that
14843 sub-directory and repeat its actions.
14845 However, we should note that every directory contains a name that
14846 refers to itself, called @file{.}, (``dot'') and a name that refers to
14847 its parent directory, called @file{..} (``double dot'').  (In
14848 @file{/}, the root directory, @file{..} refers to itself, since
14849 @file{/} has no parent.)  Clearly, we do not want our
14850 @code{files-in-below-directory} function to enter those directories,
14851 since they always lead us, directly or indirectly, to the current
14852 directory.
14854 Consequently, our @code{files-in-below-directory} function must do
14855 several tasks:
14857 @itemize @bullet
14858 @item
14859 Check to see whether it is looking at a filename that ends in
14860 @samp{.el}; and if so, add its name to a list.
14862 @item
14863 Check to see whether it is looking at a filename that is the name of a
14864 directory; and if so,
14866 @itemize @minus
14867 @item
14868 Check to see whether it is looking at @file{.}  or @file{..}; and if
14869 so skip it.
14871 @item
14872 Or else, go into that directory and repeat the process.
14873 @end itemize
14874 @end itemize
14876 Let's write a function definition to do these tasks.  We will use a
14877 @code{while} loop to move from one filename to another within a
14878 directory, checking what needs to be done; and we will use a recursive
14879 call to repeat the actions on each sub-directory.  The recursive
14880 pattern is `accumulate'
14881 (@pxref{Accumulate, , Recursive Pattern: @emph{accumulate}}),
14882 using @code{append} as the combiner.
14884 @ignore
14885 (directory-files "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/" t "\\.el$")
14886 (shell-command "find /usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/ -name '*.el'")
14887 @end ignore
14889 @c  /usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/
14891 @need 800
14892 Here is the function:
14894 @smallexample
14895 @group
14896 (defun files-in-below-directory (directory)
14897   "List the .el files in DIRECTORY and in its sub-directories."
14898   ;; Although the function will be used non-interactively,
14899   ;; it will be easier to test if we make it interactive.
14900   ;; The directory will have a name such as
14901   ;;  "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/"
14902   (interactive "DDirectory name: ")
14903 @end group
14904 @group
14905   (let (el-files-list
14906         (current-directory-list
14907          (directory-files-and-attributes directory t)))
14908     ;; while we are in the current directory
14909     (while current-directory-list
14910 @end group
14911 @group
14912       (cond
14913        ;; check to see whether filename ends in `.el'
14914        ;; and if so, append its name to a list.
14915        ((equal ".el" (substring (car (car current-directory-list)) -3))
14916         (setq el-files-list
14917               (cons (car (car current-directory-list)) el-files-list)))
14918 @end group
14919 @group
14920        ;; check whether filename is that of a directory
14921        ((eq t (car (cdr (car current-directory-list))))
14922         ;; decide whether to skip or recurse
14923         (if
14924             (equal (or "." "..")
14925                    (substring (car (car current-directory-list)) -1))
14926             ;; then do nothing if filename is that of
14927             ;;   current directory or parent
14928             ()
14929 @end group
14930 @group
14931           ;; else descend into the directory and repeat the process
14932           (setq el-files-list
14933                 (append
14934                  (files-in-below-directory
14935                   (car (car current-directory-list)))
14936                  el-files-list)))))
14937       ;; move to the next filename in the list; this also
14938       ;; shortens the list so the while loop eventually comes to an end
14939       (setq current-directory-list (cdr current-directory-list)))
14940     ;; return the filenames
14941     el-files-list))
14942 @end group
14943 @end smallexample
14945 @c (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/")
14947 The @code{files-in-below-directory} @code{directory-files} function
14948 takes one argument, the name of a directory.
14950 @need 1250
14951 Thus, on my system,
14953 @c !!! 21.0.100 lisp sources location here
14954 @smallexample
14955 @group
14956 (length
14957  (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/"))
14958 @end group
14959 @end smallexample
14961 @noindent
14962 tells me that my version 21.0.100 Lisp sources directory contains 754
14963 @samp{.el} files.
14965 @code{files-in-below-directory} returns a list in reverse alphabetical
14966 order.  An expression to sort the list in alphabetical order looks
14967 like this:
14969 @smallexample
14970 @group
14971 (sort
14972  (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/")
14973  'string-lessp)
14974 @end group
14975 @end smallexample
14977 @ignore
14978 (defun test ()
14979   "Test how long it takes to find lengths of all elisp defuns."
14980   (insert "\n" (current-time-string) "\n")
14981   (sit-for 0)
14982   (sort
14983    (recursive-lengths-list-many-files
14984     '("../lisp/macros.el"
14985       "../lisp/mailalias.el"
14986       "../lisp/makesum.el"))
14987    '<)
14988   (insert (format "%s" (current-time-string))))
14990 @end ignore
14992 @node Counting function definitions,  , Files List, Prepare the data
14993 @subsection Counting function definitions
14995 Our immediate goal is to generate a list that tells us how many
14996 function definitions contain fewer than 10 words and symbols, how many
14997 contain between 10 and 19 words and symbols, how many contain between
14998 20 and 29 words and symbols, and so on.
15000 With a sorted list of numbers, this is easy: count how many elements
15001 of the list are smaller than 10, then, after moving past the numbers
15002 just counted, count how many are smaller than 20, then, after moving
15003 past the numbers just counted, count how many are smaller than 30, and
15004 so on.  Each of the numbers, 10, 20, 30, 40, and the like, is one
15005 larger than the top of that range.  We can call the list of such
15006 numbers the @code{top-of-ranges} list.
15008 @need 1200
15009 If we wished, we could generate this list automatically, but it is
15010 simpler to write a list manually.  Here it is:
15011 @vindex top-of-ranges
15013 @smallexample
15014 @group
15015 (defvar top-of-ranges
15016  '(10  20  30  40  50
15017    60  70  80  90 100
15018   110 120 130 140 150
15019   160 170 180 190 200
15020   210 220 230 240 250
15021   260 270 280 290 300)
15022  "List specifying ranges for `defuns-per-range'.")
15023 @end group
15024 @end smallexample
15026 To change the ranges, we edit this list.
15028 Next, we need to write the function that creates the list of the
15029 number of definitions within each range.  Clearly, this function must
15030 take the @code{sorted-lengths} and the @code{top-of-ranges} lists
15031 as arguments.
15033 The @code{defuns-per-range} function must do two things again and
15034 again: it must count the number of definitions within a range
15035 specified by the current top-of-range value; and it must shift to the
15036 next higher value in the @code{top-of-ranges} list after counting the
15037 number of definitions in the current range.  Since each of these
15038 actions is repetitive, we can use @code{while} loops for the job.
15039 One loop counts the number of definitions in the range defined by the
15040 current top-of-range value, and the other loop selects each of the
15041 top-of-range values in turn.
15043 Several entries of the @code{sorted-lengths} list are counted for each
15044 range; this means that the loop for the @code{sorted-lengths} list
15045 will be inside the loop for the @code{top-of-ranges} list, like a
15046 small gear inside a big gear.
15048 The inner loop counts the number of definitions within the range.  It
15049 is a simple counting loop of the type we have seen before.
15050 (@xref{Incrementing Loop, , A loop with an incrementing counter}.)
15051 The true-or-false test of the loop tests whether the value from the
15052 @code{sorted-lengths} list is smaller than the current value of the
15053 top of the range.  If it is, the function increments the counter and
15054 tests the next value from the @code{sorted-lengths} list.
15056 @need 1250
15057 The inner loop looks like this:
15059 @smallexample
15060 @group
15061 (while @var{length-element-smaller-than-top-of-range}
15062   (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15063   (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15064 @end group
15065 @end smallexample
15067 The outer loop must start with the lowest value of the
15068 @code{top-of-ranges} list, and then be set to each of the succeeding
15069 higher values in turn.  This can be done with a loop like this:
15071 @smallexample
15072 @group
15073 (while top-of-ranges
15074   @var{body-of-loop}@dots{}
15075   (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges)))
15076 @end group
15077 @end smallexample
15079 @need 1200
15080 Put together, the two loops look like this:
15082 @smallexample
15083 @group
15084 (while top-of-ranges
15086   ;; @r{Count the number of elements within the current range.}
15087   (while @var{length-element-smaller-than-top-of-range}
15088     (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15089     (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15091   ;; @r{Move to next range.}
15092   (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges)))
15093 @end group
15094 @end smallexample
15096 In addition, in each circuit of the outer loop, Emacs should record
15097 the number of definitions within that range (the value of
15098 @code{number-within-range}) in a list.  We can use @code{cons} for
15099 this purpose.  (@xref{cons, , @code{cons}}.)
15101 The @code{cons} function works fine, except that the list it
15102 constructs will contain the number of definitions for the highest
15103 range at its beginning and the number of definitions for the lowest
15104 range at its end.  This is because @code{cons} attaches new elements
15105 of the list to the beginning of the list, and since the two loops are
15106 working their way through the lengths' list from the lower end first,
15107 the @code{defuns-per-range-list} will end up largest number first.
15108 But we will want to print our graph with smallest values first and the
15109 larger later.  The solution is to reverse the order of the
15110 @code{defuns-per-range-list}.  We can do this using the
15111 @code{nreverse} function, which reverses the order of a list.
15112 @findex nreverse
15114 @need 800
15115 For example,
15117 @smallexample
15118 (nreverse '(1 2 3 4))
15119 @end smallexample
15121 @need 800
15122 @noindent
15123 produces:
15125 @smallexample
15126 (4 3 2 1)
15127 @end smallexample
15129 Note that the @code{nreverse} function is ``destructive''---that is,
15130 it changes the list to which it is applied; this contrasts with the
15131 @code{car} and @code{cdr} functions, which are non-destructive.  In
15132 this case, we do not want the original @code{defuns-per-range-list},
15133 so it does not matter that it is destroyed.  (The @code{reverse}
15134 function provides a reversed copy of a list, leaving the original list
15135 as is.)
15136 @findex reverse
15138 @need 1250
15139 Put all together, the @code{defuns-per-range} looks like this:
15141 @smallexample
15142 @group
15143 (defun defuns-per-range (sorted-lengths top-of-ranges)
15144   "SORTED-LENGTHS defuns in each TOP-OF-RANGES range."
15145   (let ((top-of-range (car top-of-ranges))
15146         (number-within-range 0)
15147         defuns-per-range-list)
15148 @end group
15150 @group
15151     ;; @r{Outer loop.}
15152     (while top-of-ranges
15153 @end group
15155 @group
15156       ;; @r{Inner loop.}
15157       (while (and
15158               ;; @r{Need number for numeric test.}
15159               (car sorted-lengths)
15160               (< (car sorted-lengths) top-of-range))
15161 @end group
15163 @group
15164         ;; @r{Count number of definitions within current range.}
15165         (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15166         (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15168       ;; @r{Exit inner loop but remain within outer loop.}
15169 @end group
15171 @group
15172       (setq defuns-per-range-list
15173             (cons number-within-range defuns-per-range-list))
15174       (setq number-within-range 0)      ; @r{Reset count to zero.}
15175 @end group
15177 @group
15178       ;; @r{Move to next range.}
15179       (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges))
15180       ;; @r{Specify next top of range value.}
15181       (setq top-of-range (car top-of-ranges)))
15182 @end group
15184 @group
15185     ;; @r{Exit outer loop and count the number of defuns larger than}
15186     ;; @r{  the largest top-of-range value.}
15187     (setq defuns-per-range-list
15188           (cons
15189            (length sorted-lengths)
15190            defuns-per-range-list))
15191 @end group
15193 @group
15194     ;; @r{Return a list of the number of definitions within each range,}
15195     ;; @r{  smallest to largest.}
15196     (nreverse defuns-per-range-list)))
15197 @end group
15198 @end smallexample
15200 @need 1200
15201 @noindent
15202 The function is straightforward except for one subtle feature.  The
15203 true-or-false test of the inner loop looks like this:
15205 @smallexample
15206 @group
15207 (and (car sorted-lengths)
15208      (< (car sorted-lengths) top-of-range))
15209 @end group
15210 @end smallexample
15212 @need 800
15213 @noindent
15214 instead of like this:
15216 @smallexample
15217 (< (car sorted-lengths) top-of-range)
15218 @end smallexample
15220 The purpose of the test is to determine whether the first item in the
15221 @code{sorted-lengths} list is less than the value of the top of the
15222 range.
15224 The simple version of the test works fine unless the
15225 @code{sorted-lengths} list has a @code{nil} value.  In that case, the
15226 @code{(car sorted-lengths)} expression function returns
15227 @code{nil}.  The @code{<} function cannot compare a number to
15228 @code{nil}, which is an empty list, so Emacs signals an error and
15229 stops the function from attempting to continue to execute.
15231 The @code{sorted-lengths} list always becomes @code{nil} when the
15232 counter reaches the end of the list.  This means that any attempt to
15233 use the @code{defuns-per-range} function with the simple version of
15234 the test will fail.
15236 We solve the problem by using the @code{(car sorted-lengths)}
15237 expression in conjunction with the @code{and} expression.  The
15238 @code{(car sorted-lengths)} expression returns a non-@code{nil}
15239 value so long as the list has at least one number within it, but
15240 returns @code{nil} if the list is empty.  The @code{and} expression
15241 first evaluates the @code{(car sorted-lengths)} expression, and
15242 if it is @code{nil}, returns false @emph{without} evaluating the
15243 @code{<} expression.  But if the @code{(car sorted-lengths)}
15244 expression returns a non-@code{nil} value, the @code{and} expression
15245 evaluates the @code{<} expression, and returns that value as the value
15246 of the @code{and} expression.
15248 @c colon in printed section title causes problem in Info cross reference
15249 This way, we avoid an error.
15250 @iftex
15251 @xref{forward-paragraph, , @code{forward-paragraph}: a Goldmine of
15252 Functions}, for more information about @code{and}.
15253 @end iftex
15254 @ifinfo
15255 @xref{forward-paragraph}, for more information about @code{and}.
15256 @end ifinfo
15258 Here is a short test of the @code{defuns-per-range} function.  First,
15259 evaluate the expression that binds (a shortened)
15260 @code{top-of-ranges} list to the list of values, then evaluate the
15261 expression for binding the @code{sorted-lengths} list, and then
15262 evaluate the @code{defuns-per-range} function.
15264 @smallexample
15265 @group
15266 ;; @r{(Shorter list than we will use later.)}
15267 (setq top-of-ranges
15268  '(110 120 130 140 150
15269    160 170 180 190 200))
15271 (setq sorted-lengths
15272       '(85 86 110 116 122 129 154 176 179 200 265 300 300))
15274 (defuns-per-range sorted-lengths top-of-ranges)
15275 @end group
15276 @end smallexample
15278 @need 800
15279 @noindent
15280 The list returned looks like this:
15282 @smallexample
15283 (2 2 2 0 0 1 0 2 0 0 4)
15284 @end smallexample
15286 @noindent
15287 Indeed, there are two elements of the @code{sorted-lengths} list
15288 smaller than 110, two elements between 110 and 119, two elements
15289 between 120 and 129, and so on.  There are four elements with a value
15290 of 200 or larger.
15292 @c The next step is to turn this numbers' list into a graph.
15294 @node Readying a Graph, Emacs Initialization, Words in a defun, Top
15295 @chapter Readying a Graph
15296 @cindex Readying a graph
15297 @cindex Graph prototype
15298 @cindex Prototype graph
15299 @cindex Body of graph
15301 Our goal is to construct a graph showing the numbers of function
15302 definitions of various lengths in the Emacs lisp sources.
15304 As a practical matter, if you were creating a graph, you would
15305 probably use a program such as @code{gnuplot} to do the job.
15306 (@code{gnuplot} is nicely integrated into GNU Emacs.)  In this case,
15307 however, we create one from scratch, and in the process we will
15308 re-acquaint ourselves with some of what we learned before and learn
15309 more.
15311 In this chapter, we will first write a simple graph printing function.
15312 This first definition will be a @dfn{prototype}, a rapidly written
15313 function that enables us to reconnoiter this unknown graph-making
15314 territory.  We will discover dragons, or find that they are myth.
15315 After scouting the terrain, we will feel more confident and enhance
15316 the function to label the axes automatically.
15318 @menu
15319 * Columns of a graph::
15320 * graph-body-print::            How to print the body of a graph.
15321 * recursive-graph-body-print::
15322 * Printed Axes::
15323 * Line Graph Exercise::
15324 @end menu
15326 @node Columns of a graph, graph-body-print, Readying a Graph, Readying a Graph
15327 @ifnottex
15328 @unnumberedsec Printing the Columns of a Graph
15329 @end ifnottex
15331 Since Emacs is designed to be flexible and work with all kinds of
15332 terminals, including character-only terminals, the graph will need to
15333 be made from one of the `typewriter' symbols.  An asterisk will do; as
15334 we enhance the graph-printing function, we can make the choice of
15335 symbol a user option.
15337 We can call this function @code{graph-body-print}; it will take a
15338 @code{numbers-list} as its only argument.  At this stage, we will not
15339 label the graph, but only print its body.
15341 The @code{graph-body-print} function inserts a vertical column of
15342 asterisks for each element in the @code{numbers-list}.  The height of
15343 each line is determined by the value of that element of the
15344 @code{numbers-list}.
15346 Inserting columns is a repetitive act; that means that this function can
15347 be written either with a @code{while} loop or recursively.
15349 Our first challenge is to discover how to print a column of asterisks.
15350 Usually, in Emacs, we print characters onto a screen horizontally,
15351 line by line, by typing.  We have two routes we can follow: write our
15352 own column-insertion function or discover whether one exists in Emacs.
15354 To see whether there is one in Emacs, we can use the @kbd{M-x apropos}
15355 command.  This command is like the @kbd{C-h a} (command-apropos)
15356 command, except that the latter finds only those functions that are
15357 commands.  The @kbd{M-x apropos} command lists all symbols that match
15358 a regular expression, including functions that are not interactive.
15359 @findex apropos
15361 What we want to look for is some command that prints or inserts
15362 columns.  Very likely, the name of the function will contain either
15363 the word `print' or the word `insert' or the word `column'.
15364 Therefore, we can simply type @kbd{M-x apropos RET
15365 print\|insert\|column RET} and look at the result.  On my system, this
15366 command takes quite some time, and then produces a list of 79
15367 functions and variables.  Scanning down the list, the only function
15368 that looks as if it might do the job is @code{insert-rectangle}.
15370 @need 1200
15371 Indeed, this is the function we want; its documentation says:
15373 @smallexample
15374 @group
15375 insert-rectangle:
15376 Insert text of RECTANGLE with upper left corner at point.
15377 RECTANGLE's first line is inserted at point,
15378 its second line is inserted at a point vertically under point, etc.
15379 RECTANGLE should be a list of strings.
15380 @end group
15381 @end smallexample
15383 We can run a quick test, to make sure it does what we expect of it.
15385 Here is the result of placing the cursor after the
15386 @code{insert-rectangle} expression and typing @kbd{C-u C-x C-e}
15387 (@code{eval-last-sexp}).  The function inserts the strings
15388 @samp{"first"}, @samp{"second"}, and @samp{"third"} at and below
15389 point.  Also the function returns @code{nil}.
15391 @smallexample
15392 @group
15393 (insert-rectangle '("first" "second" "third"))first
15394                                               second
15395                                               third
15397 @end group
15398 @end smallexample
15400 @noindent
15401 Of course, we won't be inserting the text of the
15402 @code{insert-rectangle} expression itself into the buffer in which we
15403 are making the graph, but will call the function from our program.  We
15404 shall, however, have to make sure that point is in the buffer at the
15405 place where the @code{insert-rectangle} function will insert its
15406 column of strings.
15408 If you are reading this in Info, you can see how this works by
15409 switching to another buffer, such as the @file{*scratch*} buffer,
15410 placing point somewhere in the buffer, typing @kbd{M-:},
15411 typing the @code{insert-rectangle} expression into the minibuffer at
15412 the prompt, and then typing @key{RET}.  This causes Emacs to evaluate
15413 the expression in the minibuffer, but to use as the value of point the
15414 position of point in the @file{*scratch*} buffer.  (@kbd{M-:}
15415 is the keybinding for @code{eval-expression}.)
15417 We find when we do this that point ends up at the end of the last
15418 inserted line---that is to say, this function moves point as a
15419 side-effect.  If we were to repeat the command, with point at this
15420 position, the next insertion would be below and to the right of the
15421 previous insertion.  We don't want this!  If we are going to make a
15422 bar graph, the columns need to be beside each other.
15424 So we discover that each cycle of the column-inserting @code{while}
15425 loop must reposition point to the place we want it, and that place
15426 will be at the top, not the bottom, of the column.  Moreover, we
15427 remember that when we print a graph, we do not expect all the columns
15428 to be the same height.  This means that the top of each column may be
15429 at a different height from the previous one.  We cannot simply
15430 reposition point to the same line each time, but moved over to the
15431 right---or perhaps we can@dots{}
15433 We are planning to make the columns of the bar graph out of asterisks.
15434 The number of asterisks in the column is the number specified by the
15435 current element of the @code{numbers-list}.  We need to construct a
15436 list of asterisks of the right length for each call to
15437 @code{insert-rectangle}.  If this list consists solely of the requisite
15438 number of asterisks, then we will have position point the right number
15439 of lines above the base for the graph to print correctly.  This could
15440 be difficult.
15442 Alternatively, if we can figure out some way to pass
15443 @code{insert-rectangle} a list of the same length each time, then we
15444 can place point on the same line each time, but move it over one
15445 column to the right for each new column.  If we do this, however, some
15446 of the entries in the list passed to @code{insert-rectangle} must be
15447 blanks rather than asterisks.  For example, if the maximum height of
15448 the graph is 5, but the height of the column is 3, then
15449 @code{insert-rectangle} requires an argument that looks like this:
15451 @smallexample
15452 (" " " " "*" "*" "*")
15453 @end smallexample
15455 This last proposal is not so difficult, so long as we can determine
15456 the column height.  There are two ways for us to specify the column
15457 height: we can arbitrarily state what it will be, which would work
15458 fine for graphs of that height; or we can search through the list of
15459 numbers and use the maximum height of the list as the maximum height
15460 of the graph.  If the latter operation were difficult, then the former
15461 procedure would be easiest, but there is a function built into Emacs
15462 that determines the maximum of its arguments.  We can use that
15463 function.  The function is called @code{max} and it returns the
15464 largest of all its arguments, which must be numbers.  Thus, for
15465 example,
15467 @smallexample
15468 (max  3 4 6 5 7 3)
15469 @end smallexample
15471 @noindent
15472 returns 7.  (A corresponding function called @code{min} returns the
15473 smallest of all its arguments.)
15474 @findex max
15475 @findex min
15477 However, we cannot simply call @code{max} on the @code{numbers-list};
15478 the @code{max} function expects numbers as its argument, not a list of
15479 numbers.  Thus, the following expression,
15481 @smallexample
15482 (max  '(3 4 6 5 7 3))
15483 @end smallexample
15485 @need 800
15486 @noindent
15487 produces the following error message;
15489 @smallexample
15490 Wrong type of argument:  number-or-marker-p, (3 4 6 5 7 3)
15491 @end smallexample
15493 @findex apply
15494 We need a function that passes a list of arguments to a function.
15495 This function is @code{apply}.  This function `applies' its first
15496 argument (a function) to its remaining arguments, the last of which
15497 may be a list.
15499 @need 1250
15500 For example,
15502 @smallexample
15503 (apply 'max 3 4 7 3 '(4 8 5))
15504 @end smallexample
15506 @noindent
15507 returns 8.
15509 (Incidentally, I don't know how you would learn of this function
15510 without a book such as this.  It is possible to discover other
15511 functions, like @code{search-forward} or @code{insert-rectangle}, by
15512 guessing at a part of their names and then using @code{apropos}.  Even
15513 though its base in metaphor is clear---`apply' its first argument to
15514 the rest---I doubt a novice would come up with that particular word
15515 when using @code{apropos} or other aid.  Of course, I could be wrong;
15516 after all, the function was first named by someone who had to invent
15517 it.)
15519 The second and subsequent arguments to @code{apply} are optional, so
15520 we can use @code{apply} to call a function and pass the elements of a
15521 list to it, like this, which also returns 8:
15523 @smallexample
15524 (apply 'max '(4 8 5))
15525 @end smallexample
15527 This latter way is how we will use @code{apply}.  The
15528 @code{recursive-lengths-list-many-files} function returns a numbers'
15529 list to which we can apply @code{max} (we could also apply @code{max} to
15530 the sorted numbers' list; it does not matter whether the list is
15531 sorted or not.)
15533 @need 800
15534 Hence, the operation for finding the maximum height of the graph is this:
15536 @smallexample
15537 (setq max-graph-height (apply 'max numbers-list))
15538 @end smallexample
15540 Now we can return to the question of how to create a list of strings
15541 for a column of the graph.  Told the maximum height of the graph
15542 and the number of asterisks that should appear in the column, the
15543 function should return a list of strings for the
15544 @code{insert-rectangle} command to insert.
15546 Each column is made up of asterisks or blanks.  Since the function is
15547 passed the value of the height of the column and the number of
15548 asterisks in the column, the number of blanks can be found by
15549 subtracting the number of asterisks from the height of the column.
15550 Given the number of blanks and the number of asterisks, two
15551 @code{while} loops can be used to construct the list:
15553 @smallexample
15554 @group
15555 ;;; @r{First version.}
15556 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
15557   "Return list of strings that is one column of a graph."
15558   (let ((insert-list nil)
15559         (number-of-top-blanks
15560          (- max-graph-height actual-height)))
15561 @end group
15563 @group
15564     ;; @r{Fill in asterisks.}
15565     (while (> actual-height 0)
15566       (setq insert-list (cons "*" insert-list))
15567       (setq actual-height (1- actual-height)))
15568 @end group
15570 @group
15571     ;; @r{Fill in blanks.}
15572     (while (> number-of-top-blanks 0)
15573       (setq insert-list (cons " " insert-list))
15574       (setq number-of-top-blanks
15575             (1- number-of-top-blanks)))
15576 @end group
15578 @group
15579     ;; @r{Return whole list.}
15580     insert-list))
15581 @end group
15582 @end smallexample
15584 If you install this function and then evaluate the following
15585 expression you will see that it returns the list as desired:
15587 @smallexample
15588 (column-of-graph 5 3)
15589 @end smallexample
15591 @need 800
15592 @noindent
15593 returns
15595 @smallexample
15596 (" " " " "*" "*" "*")
15597 @end smallexample
15599 As written, @code{column-of-graph} contains a major flaw: the symbols
15600 used for the blank and for the marked entries in the column are
15601 `hard-coded' as a space and asterisk.  This is fine for a prototype,
15602 but you, or another user, may wish to use other symbols.  For example,
15603 in testing the graph function, you many want to use a period in place
15604 of the space, to make sure the point is being repositioned properly
15605 each time the @code{insert-rectangle} function is called; or you might
15606 want to substitute a @samp{+} sign or other symbol for the asterisk.
15607 You might even want to make a graph-column that is more than one
15608 display column wide.  The program should be more flexible.  The way to
15609 do that is to replace the blank and the asterisk with two variables
15610 that we can call @code{graph-blank} and @code{graph-symbol} and define
15611 those variables separately.
15613 Also, the documentation is not well written.  These considerations
15614 lead us to the second version of the function:
15616 @smallexample
15617 @group
15618 (defvar graph-symbol "*"
15619   "String used as symbol in graph, usually an asterisk.")
15620 @end group
15622 @group
15623 (defvar graph-blank " "
15624   "String used as blank in graph, usually a blank space.
15625 graph-blank must be the same number of columns wide
15626 as graph-symbol.")
15627 @end group
15628 @end smallexample
15630 @noindent
15631 (For an explanation of @code{defvar}, see
15632 @ref{defvar, , Initializing a Variable with @code{defvar}}.)
15634 @smallexample
15635 @group
15636 ;;; @r{Second version.}
15637 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
15638   "Return MAX-GRAPH-HEIGHT strings; ACTUAL-HEIGHT are graph-symbols.
15640 @end group
15641 @group
15642 The graph-symbols are contiguous entries at the end
15643 of the list.
15644 The list will be inserted as one column of a graph.
15645 The strings are either graph-blank or graph-symbol."
15646 @end group
15648 @group
15649   (let ((insert-list nil)
15650         (number-of-top-blanks
15651          (- max-graph-height actual-height)))
15652 @end group
15654 @group
15655     ;; @r{Fill in @code{graph-symbols}.}
15656     (while (> actual-height 0)
15657       (setq insert-list (cons graph-symbol insert-list))
15658       (setq actual-height (1- actual-height)))
15659 @end group
15661 @group
15662     ;; @r{Fill in @code{graph-blanks}.}
15663     (while (> number-of-top-blanks 0)
15664       (setq insert-list (cons graph-blank insert-list))
15665       (setq number-of-top-blanks
15666             (1- number-of-top-blanks)))
15668     ;; @r{Return whole list.}
15669     insert-list))
15670 @end group
15671 @end smallexample
15673 If we wished, we could rewrite @code{column-of-graph} a third time to
15674 provide optionally for a line graph as well as for a bar graph.  This
15675 would not be hard to do.  One way to think of a line graph is that it
15676 is no more than a bar graph in which the part of each bar that is
15677 below the top is blank.  To construct a column for a line graph, the
15678 function first constructs a list of blanks that is one shorter than
15679 the value, then it uses @code{cons} to attach a graph symbol to the
15680 list; then it uses @code{cons} again to attach the `top blanks' to
15681 the list.
15683 It is easy to see how to write such a function, but since we don't
15684 need it, we will not do it.  But the job could be done, and if it were
15685 done, it would be done with @code{column-of-graph}.  Even more
15686 important, it is worth noting that few changes would have to be made
15687 anywhere else.  The enhancement, if we ever wish to make it, is
15688 simple.
15690 Now, finally, we come to our first actual graph printing function.
15691 This prints the body of a graph, not the labels for the vertical and
15692 horizontal axes, so we can call this @code{graph-body-print}.
15694 @node graph-body-print, recursive-graph-body-print, Columns of a graph, Readying a Graph
15695 @section The @code{graph-body-print} Function
15696 @findex graph-body-print
15698 After our preparation in the preceding section, the
15699 @code{graph-body-print} function is straightforward.  The function
15700 will print column after column of asterisks and blanks, using the
15701 elements of a numbers' list to specify the number of asterisks in each
15702 column.  This is a repetitive act, which means we can use a
15703 decrementing @code{while} loop or recursive function for the job.  In
15704 this section, we will write the definition using a @code{while} loop.
15706 The @code{column-of-graph} function requires the height of the graph
15707 as an argument, so we should determine and record that as a local variable.
15709 This leads us to the following template for the @code{while} loop
15710 version of this function:
15712 @smallexample
15713 @group
15714 (defun graph-body-print (numbers-list)
15715   "@var{documentation}@dots{}"
15716   (let ((height  @dots{}
15717          @dots{}))
15718 @end group
15720 @group
15721     (while numbers-list
15722       @var{insert-columns-and-reposition-point}
15723       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))))
15724 @end group
15725 @end smallexample
15727 @noindent
15728 We need to fill in the slots of the template.
15730 Clearly, we can use the @code{(apply 'max numbers-list)} expression to
15731 determine the height of the graph.
15733 The @code{while} loop will cycle through the @code{numbers-list} one
15734 element at a time.  As it is shortened by the @code{(setq numbers-list
15735 (cdr numbers-list))} expression, the @sc{car} of each instance of the
15736 list is the value of the argument for @code{column-of-graph}.
15738 At each cycle of the @code{while} loop, the @code{insert-rectangle}
15739 function inserts the list returned by @code{column-of-graph}.  Since
15740 the @code{insert-rectangle} function moves point to the lower right of
15741 the inserted rectangle, we need to save the location of point at the
15742 time the rectangle is inserted, move back to that position after the
15743 rectangle is inserted, and then move horizontally to the next place
15744 from which @code{insert-rectangle} is called.
15746 If the inserted columns are one character wide, as they will be if
15747 single blanks and asterisks are used, the repositioning command is
15748 simply @code{(forward-char 1)}; however, the width of a column may be
15749 greater than one.  This means that the repositioning command should be
15750 written @code{(forward-char symbol-width)}.  The @code{symbol-width}
15751 itself is the length of a @code{graph-blank} and can be found using
15752 the expression @code{(length graph-blank)}.  The best place to bind
15753 the @code{symbol-width} variable to the value of the width of graph
15754 column is in the varlist of the @code{let} expression.
15756 @need 1250
15757 These considerations lead to the following function definition:
15759 @smallexample
15760 @group
15761 (defun graph-body-print (numbers-list)
15762   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
15763 The numbers-list consists of the Y-axis values."
15765   (let ((height (apply 'max numbers-list))
15766         (symbol-width (length graph-blank))
15767         from-position)
15768 @end group
15770 @group
15771     (while numbers-list
15772       (setq from-position (point))
15773       (insert-rectangle
15774        (column-of-graph height (car numbers-list)))
15775       (goto-char from-position)
15776       (forward-char symbol-width)
15777 @end group
15778 @group
15779       ;; @r{Draw graph column by column.}
15780       (sit-for 0)
15781       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
15782 @end group
15783 @group
15784     ;; @r{Place point for X axis labels.}
15785     (forward-line height)
15786     (insert "\n")
15788 @end group
15789 @end smallexample
15791 @noindent
15792 The one unexpected expression in this function is the
15793 @w{@code{(sit-for 0)}} expression in the @code{while} loop.  This
15794 expression makes the graph printing operation more interesting to
15795 watch than it would be otherwise.  The expression causes Emacs to
15796 `sit' or do nothing for a zero length of time and then redraw the
15797 screen.  Placed here, it causes Emacs to redraw the screen column by
15798 column.  Without it, Emacs would not redraw the screen until the
15799 function exits.
15801 We can test @code{graph-body-print} with a short list of numbers.
15803 @enumerate
15804 @item
15805 Install @code{graph-symbol}, @code{graph-blank},
15806 @code{column-of-graph}, which are in
15807 @iftex
15808 @ref{Readying a Graph, , Readying a Graph},
15809 @end iftex
15810 @ifinfo
15811 @ref{Columns of a graph},
15812 @end ifinfo
15813 and @code{graph-body-print}.
15815 @need 800
15816 @item
15817 Copy the following expression:
15819 @smallexample
15820 (graph-body-print '(1 2 3 4 6 4 3 5 7 6 5 2 3))
15821 @end smallexample
15823 @item
15824 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
15825 want the graph to start.
15827 @item
15828 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
15830 @item
15831 Yank the @code{graph-body-print} expression into the minibuffer
15832 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
15834 @item
15835 Press @key{RET} to evaluate the @code{graph-body-print} expression.
15836 @end enumerate
15838 @need 800
15839 Emacs will print a graph like this:
15841 @smallexample
15842 @group
15843                     *
15844                 *   **
15845                 *  ****
15846                *** ****
15847               ********* *
15848              ************
15849             *************
15850 @end group
15851 @end smallexample
15853 @node recursive-graph-body-print, Printed Axes, graph-body-print, Readying a Graph
15854 @section The @code{recursive-graph-body-print} Function
15855 @findex recursive-graph-body-print
15857 The @code{graph-body-print} function may also be written recursively.
15858 The recursive solution is divided into two parts: an outside `wrapper'
15859 that uses a @code{let} expression to determine the values of several
15860 variables that need only be found once, such as the maximum height of
15861 the graph, and an inside function that is called recursively to print
15862 the graph.
15864 @need 1250
15865 The `wrapper' is uncomplicated:
15867 @smallexample
15868 @group
15869 (defun recursive-graph-body-print (numbers-list)
15870   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
15871 The numbers-list consists of the Y-axis values."
15872   (let ((height (apply 'max numbers-list))
15873         (symbol-width (length graph-blank))
15874         from-position)
15875     (recursive-graph-body-print-internal
15876      numbers-list
15877      height
15878      symbol-width)))
15879 @end group
15880 @end smallexample
15882 The recursive function is a little more difficult.  It has four parts:
15883 the `do-again-test', the printing code, the recursive call, and the
15884 `next-step-expression'.  The `do-again-test' is an @code{if}
15885 expression that determines whether the @code{numbers-list} contains
15886 any remaining elements; if it does, the function prints one column of
15887 the graph using the printing code and calls itself again.  The
15888 function calls itself again according to the value produced by the
15889 `next-step-expression' which causes the call to act on a shorter
15890 version of the @code{numbers-list}.
15892 @smallexample
15893 @group
15894 (defun recursive-graph-body-print-internal
15895   (numbers-list height symbol-width)
15896   "Print a bar graph.
15897 Used within recursive-graph-body-print function."
15898 @end group
15900 @group
15901   (if numbers-list
15902       (progn
15903         (setq from-position (point))
15904         (insert-rectangle
15905          (column-of-graph height (car numbers-list)))
15906 @end group
15907 @group
15908         (goto-char from-position)
15909         (forward-char symbol-width)
15910         (sit-for 0)     ; @r{Draw graph column by column.}
15911         (recursive-graph-body-print-internal
15912          (cdr numbers-list) height symbol-width))))
15913 @end group
15914 @end smallexample
15916 @need 1250
15917 After installation, this expression can be tested; here is a sample:
15919 @smallexample
15920 (recursive-graph-body-print '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1))
15921 @end smallexample
15923 @need 800
15924 Here is what @code{recursive-graph-body-print} produces:
15926 @smallexample
15927 @group
15928                 *
15929                **   *
15930               ****  *
15931               **** ***
15932             * *********
15933             ************
15934             *************
15935 @end group
15936 @end smallexample
15938 Either of these two functions, @code{graph-body-print} or
15939 @code{recursive-graph-body-print}, create the body of a graph.
15941 @node Printed Axes, Line Graph Exercise, recursive-graph-body-print, Readying a Graph
15942 @section Need for Printed Axes
15944 A graph needs printed axes, so you can orient yourself.  For a do-once
15945 project, it may be reasonable to draw the axes by hand using Emacs'
15946 Picture mode; but a graph drawing function may be used more than once.
15948 For this reason, I have written enhancements to the basic
15949 @code{print-graph-body} function that automatically print labels for
15950 the horizontal and vertical axes.  Since the label printing functions
15951 do not contain much new material, I have placed their description in
15952 an appendix.  @xref{Full Graph, , A Graph with Labelled Axes}.
15954 @node Line Graph Exercise,  , Printed Axes, Readying a Graph
15955 @section Exercise
15957 Write a line graph version of the graph printing functions.
15959 @node Emacs Initialization, Debugging, Readying a Graph, Top
15960 @chapter Your @file{.emacs} File
15961 @cindex @file{.emacs} file
15962 @cindex Customizing your @file{.emacs} file
15963 @cindex Initialization file
15965 ``You don't have to like Emacs to like it'' -- this seemingly
15966 paradoxical statement is the secret of GNU Emacs.  The plain, `out of
15967 the box' Emacs is a generic tool.  Most people who use it, customize
15968 it to suit themselves.
15970 GNU Emacs is mostly written in Emacs Lisp; this means that by writing
15971 expressions in Emacs Lisp you can change or extend Emacs.
15973 @menu
15974 * Default Configuration::
15975 * Site-wide Init::              You can write site-wide init files.
15976 * defcustom::                   Emacs will write code for you.
15977 * Beginning a .emacs File::     How to write a @code{.emacs file}.
15978 * Text and Auto-fill::          Automatically wrap lines.
15979 * Mail Aliases::                Use abbreviations for email addresses.
15980 * Indent Tabs Mode::            Don't use tabs with @TeX{}
15981 * Keybindings::                 Create some personal keybindings.
15982 * Keymaps::                     More about key binding.
15983 * Loading Files::               Load (i.e., evaluate) files automatically.
15984 * Autoload::                    Make functions available.
15985 * Simple Extension::            Define a function; bind it to a key.
15986 * X11 Colors::                  Colors in version 19 in X.
15987 * Miscellaneous::
15988 * Mode Line::                   How to customize your mode line.
15989 @end menu
15991 @node Default Configuration, Site-wide Init, Emacs Initialization, Emacs Initialization
15992 @ifnottex
15993 @unnumberedsec Emacs' Default Configuration
15994 @end ifnottex
15996 There are those who appreciate Emacs' default configuration.  After
15997 all, Emacs starts you in C mode when you edit a C file, starts you in
15998 Fortran mode when you edit a Fortran file, and starts you in
15999 Fundamental mode when you edit an unadorned file.  This all makes
16000 sense, if you do not know who is going to use Emacs.  Who knows what a
16001 person hopes to do with an unadorned file?  Fundamental mode is the
16002 right default for such a file, just as C mode is the right default for
16003 editing C code.  But when you do know who is going to use Emacs---you,
16004 yourself---then it makes sense to customize Emacs.
16006 For example, I seldom want Fundamental mode when I edit an
16007 otherwise undistinguished file; I want Text mode.  This is why I
16008 customize Emacs: so it suits me.
16010 You can customize and extend Emacs by writing or adapting a
16011 @file{~/.emacs} file.  This is your personal initialization file; its
16012 contents, written in Emacs Lisp, tell Emacs what to do.@footnote{You
16013 may also add @file{.el} to @file{~/.emacs} and call it a
16014 @file{~/.emacs.el} file.  In the past, you were forbidden to type the
16015 extra keystrokes that the name @file{~/.emacs.el} requires, but now
16016 you may.  The new format is consistent with the Emacs Lisp file
16017 naming conventions; the old format saves typing.}
16019 A @file{~/.emacs} file contains Emacs Lisp code.  You can write this
16020 code yourself; or you can use Emacs' @code{customize} feature to write
16021 the code for you.  You can combine your own expressions and
16022 auto-written Customize expressions in your @file{.emacs} file.
16024 (I myself prefer to write my own expressions, except for those,
16025 particularly fonts, that I find easier to manipulate using the
16026 @code{customize} command.  I combine the two methods.)
16028 Most of this chapter is about writing expressions yourself.  It
16029 describes a simple @file{.emacs} file; for more information, see
16030 @ref{Init File, , The Init File, emacs, The GNU Emacs Manual}, and
16031 @ref{Init File, , The Init File, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
16032 Manual}.
16034 @node Site-wide Init, defcustom, Default Configuration, Emacs Initialization
16035 @section Site-wide Initialization Files
16037 @cindex @file{default.el} init file
16038 @cindex @file{site-init.el} init file
16039 @cindex @file{site-load.el} init file
16040 In addition to your personal initialization file, Emacs automatically
16041 loads various site-wide initialization files, if they exist.  These
16042 have the same form as your @file{.emacs} file, but are loaded by
16043 everyone.
16045 Two site-wide initialization files, @file{site-load.el} and
16046 @file{site-init.el}, are loaded into Emacs and then `dumped' if a
16047 `dumped' version of Emacs is created, as is most common.  (Dumped
16048 copies of Emacs load more quickly.  However, once a file is loaded and
16049 dumped, a change to it does not lead to a change in Emacs unless you
16050 load it yourself or re-dump Emacs.  @xref{Building Emacs, , Building
16051 Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, and the
16052 @file{INSTALL} file.)
16054 Three other site-wide initialization files are loaded automatically
16055 each time you start Emacs, if they exist.  These are
16056 @file{site-start.el}, which is loaded @emph{before} your @file{.emacs}
16057 file, and @file{default.el}, and the terminal type file, which are both
16058 loaded @emph{after} your @file{.emacs} file.
16060 Settings and definitions in your @file{.emacs} file will overwrite
16061 conflicting settings and definitions in a @file{site-start.el} file,
16062 if it exists; but the settings and definitions in a @file{default.el}
16063 or terminal type file will overwrite those in your @file{.emacs} file.
16064 (You can prevent interference from a terminal type file by setting
16065 @code{term-file-prefix} to @code{nil}.  @xref{Simple Extension, , A
16066 Simple Extension}.)
16068 @c Rewritten to avoid overfull hbox.
16069 The @file{INSTALL} file that comes in the distribution contains
16070 descriptions of the @file{site-init.el} and @file{site-load.el} files.
16072 The @file{loadup.el}, @file{startup.el}, and @file{loaddefs.el} files
16073 control loading.  These files are in the @file{lisp} directory of the
16074 Emacs distribution and are worth perusing.
16076 The @file{loaddefs.el} file contains a good many suggestions as to
16077 what to put into your own @file{.emacs} file, or into a site-wide
16078 initialization file.
16080 @node defcustom, Beginning a .emacs File, Site-wide Init, Emacs Initialization
16081 @section Specifying Variables using @code{defcustom}
16082 @findex defcustom
16084 You can specify variables using @code{defcustom} so that you and
16085 others can then use Emacs' @code{customize} feature to set their
16086 values.  (You cannot use @code{customize} to write function
16087 definitions; but you can write @code{defuns} in your @file{.emacs}
16088 file.  Indeed, you can write any Lisp expression in your @file{.emacs}
16089 file.)
16091 The @code{customize} feature depends on the @code{defcustom} special
16092 form.  Although you can use @code{defvar} or @code{setq} for variables
16093 that users set, the @code{defcustom} special form is designed for the
16094 job.
16096 You can use your knowledge of @code{defvar} for writing the
16097 first three arguments for @code{defcustom}.  The first argument to
16098 @code{defcustom} is the name of the variable.  The second argument is
16099 the variable's initial value, if any; and this value is set only if
16100 the value has not already been set.  The third argument is the
16101 documentation.
16103 The fourth and subsequent arguments to @code{defcustom} specify types
16104 and options; these are not featured in @code{defvar}.  (These
16105 arguments are optional.)
16107 Each of these arguments consists of a keyword followed by a value.
16108 Each keyword starts with the colon character @samp{:}.
16110 @need 1250
16111 For example, the customizable user option variable
16112 @code{text-mode-hook} looks like this:
16114 @smallexample
16115 @group
16116 (defcustom text-mode-hook nil
16117   "Normal hook run when entering Text mode and many related modes."
16118   :type 'hook
16119   :options '(turn-on-auto-fill flyspell-mode)
16120   :group 'data)
16121 @end group
16122 @end smallexample
16124 @noindent
16125 The name of the variable is @code{text-mode-hook}; it has no default
16126 value; and its documentation string tells you what it does.
16128 The @code{:type} keyword tells Emacs what kind of data
16129 @code{text-mode-hook} should be set to and how to display the value in
16130 a Customization buffer.
16132 The @code{:options} keyword specifies a suggested list of values for
16133 the variable.  Currently, you can use @code{:options} only for a hook.
16134 The list is only a suggestion; it is not exclusive; a person who sets
16135 the variable may set it to other values; the list shown following the
16136 @code{:options} keyword is intended to offer convenient choices to a
16137 user.
16139 Finally, the @code{:group} keyword tells the Emacs Customization
16140 command in which group the variable is located.  This tells where to
16141 find it.
16143 For more information, see @ref{Customization, , Writing Customization
16144 Definitions, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
16146 Consider @code{text-mode-hook} as an example.
16148 There are two ways to customize this variable.  You can use the
16149 customization command or write the appropriate expressions yourself.
16151 @need 800
16152 Using the customization command,  you can type:
16154 @smallexample
16155 M-x customize
16156 @end smallexample
16158 @noindent
16159 and find that the group for editing files of data is called `data'.
16160 Enter that group.  Text Mode Hook is the first member.  You can click
16161 on its various options to set the values.  After you click on the
16162 button to
16164 @smallexample
16165 Save for Future Sessions
16166 @end smallexample
16168 @noindent
16169 Emacs will write an expression into your @file{.emacs} file.
16170 It will look like this:
16172 @smallexample
16173 @group
16174 (custom-set-variables
16175   ;; custom-set-variables was added by Custom --
16176   ;;                           don't edit or cut/paste it!
16177   ;; Your init file should contain only one such instance.
16178  '(text-mode-hook (quote (turn-on-auto-fill text-mode-hook-identify))))
16179 @end group
16180 @end smallexample
16182 @noindent
16183 (The @code{text-mode-hook-identify} function tells
16184 @code{toggle-text-mode-auto-fill} which buffers are in Text mode.)
16186 In spite of the warning, you certainly may edit, cut, and paste the
16187 expression!  I do all time.  The purpose of the warning is to scare
16188 those who do not know what they are doing, so they do not
16189 inadvertently generate an error.
16191 The @code{custom-set-variables} function works somewhat differently
16192 than a @code{setq}.  While I have never learned the differences, I do
16193 modify the @code{custom-set-variables} expressions in my @file{.emacs}
16194 file by hand:  I make the changes in what appears to me to be a
16195 reasonable manner and have not had any problems.  Others prefer to use
16196 the Customization command and let Emacs do the work for them.
16198 Another @code{custom-set-@dots{}} function is @code{custom-set-faces}.
16199 This function sets the various font faces.  Over time, I have set a
16200 considerable number of faces.  Some of the time, I re-set them using
16201 @code{customize}; other times, I simply edit the
16202 @code{custom-set-faces} expression in my @file{.emacs} file itself.
16204 The second way to customize your @code{text-mode-hook} is to set it
16205 yourself in your @file{.emacs} file using code that has nothing to do
16206 with the @code{custom-set-@dots{}} functions.
16208 @need 800
16209 When you do this, and later use @code{customize}, you will see a
16210 message that says
16212 @smallexample
16213 this option has been changed outside the customize buffer.
16214 @end smallexample
16216 @need 800
16217 This message is only a warning.  If you click on the button to
16219 @smallexample
16220 Save for Future Sessions
16221 @end smallexample
16223 @noindent
16224 Emacs will write a @code{custom-set-@dots{}} expression near the end
16225 of your @file{.emacs} file that will be evaluated after your
16226 hand-written expression.  It will, therefore, overrule your
16227 hand-written expression.  No harm will be done.  When you do this,
16228 however, be careful to remember which expression is active; if you
16229 forget, you may confuse yourself.
16231 So long as you remember where the values are set, you will have no
16232 trouble.  In any event, the values are always set in your
16233 initialization file, which is usually called @file{.emacs}.
16235 I myself use @code{customize} for hardly anything.  Mostly, I write
16236 expressions myself.
16238 @node Beginning a .emacs File, Text and Auto-fill, defcustom, Emacs Initialization
16239 @section Beginning a @file{.emacs} File
16240 @cindex @file{.emacs} file, beginning of
16242 When you start Emacs, it loads your @file{.emacs} file unless you tell
16243 it not to by specifying @samp{-q} on the command line.  (The
16244 @code{emacs -q} command gives you a plain, out-of-the-box Emacs.)
16246 A @file{.emacs} file contains Lisp expressions.  Often, these are no
16247 more than expressions to set values; sometimes they are function
16248 definitions.
16250 @xref{Init File, , The Init File @file{~/.emacs}, emacs, The GNU Emacs
16251 Manual}, for a short description of initialization files.
16253 This chapter goes over some of the same ground, but is a walk among
16254 extracts from a complete, long-used @file{.emacs} file---my own.
16256 The first part of the file consists of comments: reminders to myself.
16257 By now, of course, I remember these things, but when I started, I did
16258 not.
16260 @need 1200
16261 @smallexample
16262 @group
16263 ;;;; Bob's .emacs file
16264 ; Robert J. Chassell
16265 ; 26 September 1985
16266 @end group
16267 @end smallexample
16269 @noindent
16270 Look at that date!  I started this file a long time ago.  I have been
16271 adding to it ever since.
16273 @smallexample
16274 @group
16275 ; Each section in this file is introduced by a
16276 ; line beginning with four semicolons; and each
16277 ; entry is introduced by a line beginning with
16278 ; three semicolons.
16279 @end group
16280 @end smallexample
16282 @noindent
16283 This describes the usual conventions for comments in Emacs Lisp.
16284 Everything on a line that follows a semicolon is a comment.  Two,
16285 three, and four semicolons are used as section and subsection
16286 markers.  (@xref{Comments, ,, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
16287 Manual}, for more about comments.)
16289 @smallexample
16290 @group
16291 ;;;; The Help Key
16292 ; Control-h is the help key;
16293 ; after typing control-h, type a letter to
16294 ; indicate the subject about which you want help.
16295 ; For an explanation of the help facility,
16296 ; type control-h two times in a row.
16297 @end group
16298 @end smallexample
16300 @noindent
16301 Just remember: type @kbd{C-h} two times for help.
16303 @smallexample
16304 @group
16305 ; To find out about any mode, type control-h m
16306 ; while in that mode.  For example, to find out
16307 ; about mail mode, enter mail mode and then type
16308 ; control-h m.
16309 @end group
16310 @end smallexample
16312 @noindent
16313 `Mode help', as I call this, is very helpful.  Usually, it tells you
16314 all you need to know.
16316 Of course, you don't need to include comments like these in your
16317 @file{.emacs} file.  I included them in mine because I kept forgetting
16318 about Mode help or the conventions for comments---but I was able to
16319 remember to look here to remind myself.
16321 @node Text and Auto-fill, Mail Aliases, Beginning a .emacs File, Emacs Initialization
16322 @section Text and Auto Fill Mode
16324 Now we come to the part that `turns on' Text mode and
16325 Auto Fill mode.
16327 @smallexample
16328 @group
16329 ;;; Text mode and Auto Fill mode
16330 ; The next three lines put Emacs into Text mode
16331 ; and Auto Fill mode, and are for writers who
16332 ; want to start writing prose rather than code.
16334 (setq default-major-mode 'text-mode)
16335 (add-hook 'text-mode-hook 'text-mode-hook-identify)
16336 (add-hook 'text-mode-hook 'turn-on-auto-fill)
16337 @end group
16338 @end smallexample
16340 Here is the first part of this @file{.emacs} file that does something
16341 besides remind a forgetful human!
16343 The first of the two lines in parentheses tells Emacs to turn on Text
16344 mode when you find a file, @emph{unless} that file should go into some
16345 other mode, such as C mode.
16347 @cindex Per-buffer, local variables list
16348 @cindex Local variables list, per-buffer,
16349 @cindex Automatic mode selection
16350 @cindex Mode selection, automatic
16351 When Emacs reads a file, it looks at the extension to the file name,
16352 if any.  (The extension is the part that comes after a @samp{.}.)  If
16353 the file ends with a @samp{.c} or @samp{.h} extension then Emacs turns
16354 on C mode.  Also, Emacs looks at first nonblank line of the file; if
16355 the line says @w{@samp{-*- C -*-}}, Emacs turns on C mode.  Emacs
16356 possesses a list of extensions and specifications that it uses
16357 automatically.  In addition, Emacs looks near the last page for a
16358 per-buffer, ``local variables list'', if any.
16360 @ifinfo
16361 @xref{Choosing Modes, , How Major Modes are Chosen, emacs, The GNU
16362 Emacs Manual}.
16364 @xref{File Variables, , Local Variables in Files, emacs, The GNU Emacs
16365 Manual}.
16366 @end ifinfo
16367 @iftex
16368 See sections ``How Major Modes are Chosen'' and ``Local Variables in
16369 Files'' in @cite{The GNU Emacs Manual}.
16370 @end iftex
16372 Now, back to the @file{.emacs} file.
16374 @need 800
16375 Here is the line again; how does it work?
16377 @cindex Text Mode turned on
16378 @smallexample
16379 (setq default-major-mode 'text-mode)
16380 @end smallexample
16382 @noindent
16383 This line is a short, but complete Emacs Lisp expression.
16385 We are already familiar with @code{setq}.  It sets the following variable,
16386 @code{default-major-mode}, to the subsequent value, which is
16387 @code{text-mode}.  The single quote mark before @code{text-mode} tells
16388 Emacs to deal directly with the @code{text-mode} variable, not with
16389 whatever it might stand for.  @xref{set & setq, , Setting the Value of
16390 a Variable}, for a reminder of how @code{setq} works.  The main point
16391 is that there is no difference between the procedure you use to set
16392 a value in your @file{.emacs} file and the procedure you use anywhere
16393 else in Emacs.
16395 @need 800
16396 Here are the next two lines:
16398 @cindex Auto Fill mode turned on
16399 @findex add-hook
16400 @smallexample
16401 (add-hook 'text-mode-hook 'text-mode-hook-identify)
16402 (add-hook 'text-mode-hook 'turn-on-auto-fill)
16403 @end smallexample
16405 @noindent
16406 In these two lines, the @code{add-hook} command first adds
16407 @code{text-mode-hook-identify} to the variable called
16408 @code{text-mode-hook} and then adds @code{turn-on-auto-fill} to the
16409 variable.
16411 @code{turn-on-auto-fill} is the name of a program, that, you guessed
16412 it!, turns on Auto Fill mode.  @code{text-mode-hook-identify} is a
16413 function that tells @code{toggle-text-mode-auto-fill} which buffers
16414 are in Text mode.
16416 Every time Emacs turns on Text mode, Emacs runs the commands `hooked'
16417 onto Text mode.  So every time Emacs turns on Text mode, Emacs also
16418 turns on Auto Fill mode.
16420 In brief, the first line causes Emacs to enter Text mode when you edit
16421 a file, unless the file name extension, first non-blank line, or local
16422 variables tell Emacs otherwise.
16424 Text mode among other actions, sets the syntax table to work
16425 conveniently for writers.  In Text mode, Emacs considers an apostrophe
16426 as part of a word like a letter; but Emacs does not consider a period
16427 or a space as part of a word.  Thus, @kbd{M-f} moves you over
16428 @samp{it's}.  On the other hand, in C mode, @kbd{M-f} stops just after
16429 the @samp{t} of @samp{it's}.
16431 The second and third lines causes Emacs to turn on Auto Fill mode when
16432 it turns on Text mode.  In Auto Fill mode, Emacs automatically breaks
16433 a line that is too wide and brings the excessively wide part of the
16434 line down to the next line.  Emacs breaks lines between words, not
16435 within them.
16437 When Auto Fill mode is turned off, lines continue to the right as you
16438 type them.  Depending on how you set the value of
16439 @code{truncate-lines}, the words you type either disappear off the
16440 right side of the screen, or else are shown, in a rather ugly and
16441 unreadable manner, as a continuation line on the screen.
16443 @need 1250
16444 In addition, in this part of my @file{.emacs} file, I tell the Emacs
16445 fill commands to insert two spaces after a colon:
16447 @smallexample
16448 (setq colon-double-space t)
16449 @end smallexample
16451 @node Mail Aliases, Indent Tabs Mode, Text and Auto-fill, Emacs Initialization
16452 @section Mail Aliases
16454 Here is a @code{setq} that `turns on' mail aliases, along with more
16455 reminders.
16457 @smallexample
16458 @group
16459 ;;; Mail mode
16460 ; To enter mail mode, type `C-x m'
16461 ; To enter RMAIL (for reading mail),
16462 ; type `M-x rmail'
16464 (setq mail-aliases t)
16465 @end group
16466 @end smallexample
16468 @cindex Mail aliases
16469 @noindent
16470 This @code{setq} command sets the value of the variable
16471 @code{mail-aliases} to @code{t}.  Since @code{t} means true, the line
16472 says, in effect, ``Yes, use mail aliases.''
16474 Mail aliases are convenient short names for long email addresses or
16475 for lists of email addresses.  The file where you keep your `aliases'
16476 is @file{~/.mailrc}.  You write an alias like this:
16478 @smallexample
16479 alias geo george@@foobar.wiz.edu
16480 @end smallexample
16482 @noindent
16483 When you write a message to George, address it to @samp{geo}; the
16484 mailer will automatically expand @samp{geo} to the full address.
16486 @node Indent Tabs Mode, Keybindings, Mail Aliases, Emacs Initialization
16487 @section Indent Tabs Mode
16488 @cindex Tabs, preventing
16489 @findex indent-tabs-mode
16491 By default, Emacs inserts tabs in place of multiple spaces when it
16492 formats a region.  (For example, you might indent many lines of text
16493 all at once with the @code{indent-region} command.)  Tabs look fine on
16494 a terminal or with ordinary printing, but they produce badly indented
16495 output when you use @TeX{} or Texinfo since @TeX{} ignores tabs.
16497 @need 1250
16498 The following turns off Indent Tabs mode:
16500 @smallexample
16501 @group
16502 ;;; Prevent Extraneous Tabs
16503 (setq-default indent-tabs-mode nil)
16504 @end group
16505 @end smallexample
16507 Note that this line uses @code{setq-default} rather than the
16508 @code{setq} command that we have seen before.  The @code{setq-default}
16509 command sets values only in buffers that do not have their own local
16510 values for the variable.
16512 @ifinfo
16513 @xref{Just Spaces, , Tabs vs. Spaces, emacs, The GNU Emacs Manual}.
16515 @xref{File Variables, , Local Variables in Files, emacs, The GNU Emacs
16516 Manual}.
16517 @end ifinfo
16518 @iftex
16519 See sections ``Tabs vs.@: Spaces'' and ``Local Variables in
16520 Files'' in @cite{The GNU Emacs Manual}.
16521 @end iftex
16523 @node Keybindings, Keymaps, Indent Tabs Mode, Emacs Initialization
16524 @section Some Keybindings
16526 Now for some personal keybindings:
16528 @smallexample
16529 @group
16530 ;;; Compare windows
16531 (global-set-key "\C-cw" 'compare-windows)
16532 @end group
16533 @end smallexample
16535 @findex compare-windows
16536 @code{compare-windows} is a nifty command that compares the text in
16537 your current window with text in the next window.  It makes the
16538 comparison by starting at point in each window, moving over text in
16539 each window as far as they match.  I use this command all the time.
16541 This also shows how to set a key globally, for all modes.
16543 @cindex Setting a key globally
16544 @cindex Global set key
16545 @cindex Key setting globally
16546 @findex global-set-key
16547 The command is @code{global-set-key}.  It is followed by the
16548 keybinding.  In a @file{.emacs} file, the keybinding is written as
16549 shown: @code{\C-c} stands for `control-c', which means `press the
16550 control key and the @kbd{c} key at the same time'.  The @code{w} means
16551 `press the @kbd{w} key'.  The keybinding is surrounded by double
16552 quotation marks.  In documentation, you would write this as @kbd{C-c
16553 w}.  (If you were binding a @key{META} key, such as @kbd{M-c}, rather
16554 than a @key{CTL} key, you would write @code{\M-c}.  @xref{Init
16555 Rebinding, , Rebinding Keys in Your Init File, emacs, The GNU Emacs
16556 Manual}, for details.)
16558 The command invoked by the keys is @code{compare-windows}.  Note that
16559 @code{compare-windows} is preceded by a single quote; otherwise, Emacs
16560 would first try to evaluate the symbol to determine its value.
16562 These three things, the double quotation marks, the backslash before
16563 the @samp{C}, and the single quote mark are necessary parts of
16564 keybinding that I tend to forget.  Fortunately, I have come to
16565 remember that I should look at my existing @file{.emacs} file, and
16566 adapt what is there.
16568 As for the keybinding itself: @kbd{C-c w}.  This combines the prefix
16569 key, @kbd{C-c}, with a single character, in this case, @kbd{w}.  This
16570 set of keys, @kbd{C-c} followed by a single character, is strictly
16571 reserved for individuals' own use.  (I call these `own' keys, since
16572 these are for my own use.)  You should always be able to create such a
16573 keybinding for your own use without stomping on someone else's
16574 keybinding.  If you ever write an extension to Emacs, please avoid
16575 taking any of these keys for public use.  Create a key like @kbd{C-c
16576 C-w} instead.  Otherwise, we will run out of `own' keys.
16578 @need 1250
16579 Here is another keybinding, with a comment:
16581 @smallexample
16582 @group
16583 ;;; Keybinding for `occur'
16584 ; I use occur a lot, so let's bind it to a key:
16585 (global-set-key "\C-co" 'occur)
16586 @end group
16587 @end smallexample
16589 @findex occur
16590 The @code{occur} command shows all the lines in the current buffer
16591 that contain a match for a regular expression.  Matching lines are
16592 shown in a buffer called @file{*Occur*}.  That buffer serves as a menu
16593 to jump to occurrences.
16595 @findex global-unset-key
16596 @cindex Unbinding key
16597 @cindex Key unbinding
16598 @need 1250
16599 Here is how to unbind a key, so it does not
16600 work:
16602 @smallexample
16603 @group
16604 ;;; Unbind `C-x f'
16605 (global-unset-key "\C-xf")
16606 @end group
16607 @end smallexample
16609 There is a reason for this unbinding: I found I inadvertently typed
16610 @w{@kbd{C-x f}} when I meant to type @kbd{C-x C-f}.  Rather than find a
16611 file, as I intended, I accidentally set the width for filled text,
16612 almost always to a width I did not want.  Since I hardly ever reset my
16613 default width, I simply unbound the key.
16615 @findex list-buffers, @r{rebound}
16616 @findex buffer-menu, @r{bound to key}
16617 @need 1250
16618 The following rebinds an existing key:
16620 @smallexample
16621 @group
16622 ;;; Rebind `C-x C-b' for `buffer-menu'
16623 (global-set-key "\C-x\C-b" 'buffer-menu)
16624 @end group
16625 @end smallexample
16627 By default, @kbd{C-x C-b} runs the
16628 @code{list-buffers} command.  This command lists
16629 your buffers in @emph{another} window.  Since I
16630 almost always want to do something in that
16631 window, I prefer the  @code{buffer-menu}
16632 command, which not only lists the buffers,
16633 but moves point into that window.
16635 @node Keymaps, Loading Files, Keybindings, Emacs Initialization
16636 @section Keymaps
16637 @cindex Keymaps
16638 @cindex Rebinding keys
16640 Emacs uses @dfn{keymaps} to record which keys call which commands.
16641 When you use @code{global-set-key} to set the keybinding for a single
16642 command in all parts of Emacs, you are specifying the keybinding in
16643 @code{current-global-map}.
16645 Specific modes, such as C mode or Text mode, have their own keymaps;
16646 the mode-specific keymaps override the global map that is shared by
16647 all buffers.
16649 The @code{global-set-key} function binds, or rebinds, the global
16650 keymap.  For example, the following binds the key @kbd{C-x C-b} to the
16651 function @code{buffer-menu}:
16653 @smallexample
16654 (global-set-key "\C-x\C-b" 'buffer-menu)
16655 @end smallexample
16657 Mode-specific keymaps are bound using the @code{define-key} function,
16658 which takes a specific keymap as an argument, as well as the key and
16659 the command.  For example, my @file{.emacs} file contains the
16660 following expression to bind the @code{texinfo-insert-@@group} command
16661 to @kbd{C-c C-c g}:
16663 @smallexample
16664 @group
16665 (define-key texinfo-mode-map "\C-c\C-cg" 'texinfo-insert-@@group)
16666 @end group
16667 @end smallexample
16669 @noindent
16670 The @code{texinfo-insert-@@group} function itself is a little extension
16671 to Texinfo mode that inserts @samp{@@group} into a Texinfo file.  I
16672 use this command all the time and prefer to type the three strokes
16673 @kbd{C-c C-c g} rather than the six strokes @kbd{@@ g r o u p}.
16674 (@samp{@@group} and its matching @samp{@@end group} are commands that
16675 keep all enclosed text together on one page; many multi-line examples
16676 in this book are surrounded by @samp{@@group @dots{} @@end group}.)
16678 @need 1250
16679 Here is the @code{texinfo-insert-@@group} function definition:
16681 @smallexample
16682 @group
16683 (defun texinfo-insert-@@group ()
16684   "Insert the string @@group in a Texinfo buffer."
16685   (interactive)
16686   (beginning-of-line)
16687   (insert "@@group\n"))
16688 @end group
16689 @end smallexample
16691 (Of course, I could have used Abbrev mode to save typing, rather than
16692 write a function to insert a word; but I prefer key strokes consistent
16693 with other Texinfo mode key bindings.)
16695 You will see numerous @code{define-key} expressions in
16696 @file{loaddefs.el} as well as in the various mode libraries, such as
16697 @file{cc-mode.el} and @file{lisp-mode.el}.
16699 @xref{Key Bindings, , Customizing Key Bindings, emacs, The GNU Emacs
16700 Manual}, and @ref{Keymaps, , Keymaps, elisp, The GNU Emacs Lisp
16701 Reference Manual}, for more information about keymaps.
16703 @node Loading Files, Autoload, Keymaps, Emacs Initialization
16704 @section Loading Files
16705 @cindex Loading files
16706 @c findex load
16708 Many people in the GNU Emacs community have written extensions to
16709 Emacs.  As time goes by, these extensions are often included in new
16710 releases.  For example, the Calendar and Diary packages are now part
16711 of the standard GNU Emacs, as is Calc.
16713 You can use a @code{load} command to evaluate a complete file and
16714 thereby install all the functions and variables in the file into Emacs.
16715 For example:
16717 @c (auto-compression-mode t)
16719 @smallexample
16720 (load "~/emacs/slowsplit")
16721 @end smallexample
16723 This evaluates, i.e.@: loads, the @file{slowsplit.el} file or if it
16724 exists, the faster, byte compiled @file{slowsplit.elc} file from the
16725 @file{emacs} sub-directory of your home directory.  The file contains
16726 the function @code{split-window-quietly}, which John Robinson wrote in
16727 1989.
16729 The @code{split-window-quietly} function splits a window with the
16730 minimum of redisplay.  I installed it in 1989 because it worked well
16731 with the slow 1200 baud terminals I was then using.  Nowadays, I only
16732 occasionally come across such a slow connection, but I continue to use
16733 the function because I like the way it leaves the bottom half of a
16734 buffer in the lower of the new windows and the top half in the upper
16735 window.
16737 @need 1250
16738 To replace the key binding for the default
16739 @code{split-window-vertically}, you must also unset that key and bind
16740 the keys to @code{split-window-quietly}, like this:
16742 @smallexample
16743 @group
16744 (global-unset-key "\C-x2")
16745 (global-set-key "\C-x2" 'split-window-quietly)
16746 @end group
16747 @end smallexample
16749 @vindex load-path
16750 If you load many extensions, as I do, then instead of specifying the
16751 exact location of the extension file, as shown above, you can specify
16752 that directory as part of Emacs' @code{load-path}.  Then, when Emacs
16753 loads a file, it will search that directory as well as its default
16754 list of directories.  (The default list is specified in @file{paths.h}
16755 when Emacs is built.)
16757 @need 1250
16758 The following command adds your @file{~/emacs} directory to the
16759 existing load path:
16761 @smallexample
16762 @group
16763 ;;; Emacs Load Path
16764 (setq load-path (cons "~/emacs" load-path))
16765 @end group
16766 @end smallexample
16768 Incidentally, @code{load-library} is an interactive interface to the
16769 @code{load} function.  The complete function looks like this:
16771 @findex load-library
16772 @smallexample
16773 @group
16774 (defun load-library (library)
16775   "Load the library named LIBRARY.
16776 This is an interface to the function `load'."
16777   (interactive "sLoad library: ")
16778   (load library))
16779 @end group
16780 @end smallexample
16782 The name of the function, @code{load-library}, comes from the use of
16783 `library' as a conventional synonym for `file'.  The source for the
16784 @code{load-library} command is in the @file{files.el} library.
16786 Another interactive command that does a slightly different job is
16787 @code{load-file}.  @xref{Lisp Libraries, , Libraries of Lisp Code for
16788 Emacs, emacs, The GNU Emacs Manual}, for information on the
16789 distinction between @code{load-library} and this command.
16791 @node Autoload, Simple Extension, Loading Files, Emacs Initialization
16792 @section Autoloading
16793 @findex autoload
16795 Instead of installing a function by loading the file that contains it,
16796 or by evaluating the function definition, you can make the function
16797 available but not actually install it until it is first called.  This
16798 is called @dfn{autoloading}.
16800 When you execute an autoloaded function, Emacs automatically evaluates
16801 the file that contains the definition, and then calls the function.
16803 Emacs starts quicker with autoloaded functions, since their libraries
16804 are not loaded right away; but you need to wait a moment when you
16805 first use such a function, while its containing file is evaluated.
16807 Rarely used functions are frequently autoloaded.  The
16808 @file{loaddefs.el} library contains hundreds of autoloaded functions,
16809 from @code{bookmark-set} to @code{wordstar-mode}.  Of course, you may
16810 come to use a `rare' function frequently.  When you do, you should
16811 load that function's file with a @code{load} expression in your
16812 @file{.emacs} file.
16814 In my @file{.emacs} file for Emacs version 21, I load 12 libraries
16815 that contain functions that would otherwise be autoloaded.  (Actually,
16816 it would have been better to include these files in my `dumped' Emacs
16817 when I built it, but I forgot.  @xref{Building Emacs, , Building
16818 Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, and the @file{INSTALL}
16819 file for more about dumping.)
16821 You may also want to include autoloaded expressions in your @file{.emacs}
16822 file.  @code{autoload} is a built-in function that takes up to five
16823 arguments, the final three of which are optional.  The first argument
16824 is the name of the function to be autoloaded; the second is the name
16825 of the file to be loaded.  The third argument is documentation for the
16826 function, and the fourth tells whether the function can be called
16827 interactively.  The fifth argument tells what type of
16828 object---@code{autoload} can handle a keymap or macro as well as a
16829 function (the default is a function).
16831 @need 800
16832 Here is a typical example:
16834 @smallexample
16835 @group
16836 (autoload 'html-helper-mode
16837   "html-helper-mode" "Edit HTML documents" t)
16838 @end group
16839 @end smallexample
16841 @noindent
16842 (@code{html-helper-mode} is an alternative to @code{html-mode}, which
16843 is a standard part of the distribution).
16845 @noindent
16846 This expression autoloads the @code{html-helper-mode} function.  It
16847 takes it from the @file{html-helper-mode.el} file (or from the byte
16848 compiled file @file{html-helper-mode.elc}, if it exists.)  The file
16849 must be located in a directory specified by @code{load-path}.  The
16850 documentation says that this is a mode to help you edit documents
16851 written in the HyperText Markup Language.  You can call this mode
16852 interactively by typing @kbd{M-x html-helper-mode}.  (You need to
16853 duplicate the function's regular documentation in the autoload
16854 expression because the regular function is not yet loaded, so its
16855 documentation is not available.)
16857 @xref{Autoload, , Autoload, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
16858 Manual}, for more information.
16860 @node Simple Extension, X11 Colors, Autoload, Emacs Initialization
16861 @section A Simple Extension: @code{line-to-top-of-window}
16862 @findex line-to-top-of-window
16863 @cindex Simple extension in @file{.emacs} file
16865 Here is a simple extension to Emacs that moves the line point is on to
16866 the top of the window.  I use this all the time, to make text easier
16867 to read.
16869 You can put the following code into a separate file and then load it
16870 from your @file{.emacs} file, or you can include it within your
16871 @file{.emacs} file.
16873 @need 1250
16874 Here is the definition:
16876 @smallexample
16877 @group
16878 ;;; Line to top of window;
16879 ;;; replace three keystroke sequence  C-u 0 C-l
16880 (defun line-to-top-of-window ()
16881   "Move the line point is on to top of window."
16882   (interactive)
16883   (recenter 0))
16884 @end group
16885 @end smallexample
16887 @need 1250
16888 Now for the keybinding.
16890 Nowadays, function keys as well as mouse button events and
16891 non-@sc{ascii} characters are written within square brackets, without
16892 quotation marks.  (In Emacs version 18 and before, you had to write
16893 different function key bindings for each different make of terminal.)
16895 I bind @code{line-to-top-of-window} to my @key{F6} function key like
16896 this:
16898 @smallexample
16899 (global-set-key [f6] 'line-to-top-of-window)
16900 @end smallexample
16902 For more information, see @ref{Init Rebinding, , Rebinding Keys in
16903 Your Init File, emacs, The GNU Emacs Manual}.
16905 @cindex Conditional 'twixt two versions of Emacs
16906 @cindex Version of Emacs, choosing
16907 @cindex Emacs version, choosing
16908 If you run two versions of GNU Emacs, such as versions 20 and 21, and
16909 use one @file{.emacs} file, you can select which code to evaluate with
16910 the following conditional:
16912 @smallexample
16913 @group
16914 (cond
16915  ((string-equal (number-to-string 20) (substring (emacs-version) 10 12))
16916   ;; evaluate version 20 code
16917   ( @dots{} ))
16918  ((string-equal (number-to-string 21) (substring (emacs-version) 10 12))
16919   ;; evaluate version 21 code
16920   ( @dots{} )))
16921 @end group
16922 @end smallexample
16924 For example, in contrast to version 20, version 21 blinks its cursor
16925 by default.  I hate such blinking, as well as some other features in
16926 version 21, so I placed the following in my @file{.emacs}
16927 file@footnote{When I start instances of Emacs that do not load my
16928 @file{.emacs} file or any site file, I also turn off blinking:
16930 @smallexample
16931 emacs -q --no-site-file -eval '(blink-cursor-mode nil)'
16932 @end smallexample
16935 @smallexample
16936 @group
16937 (if (string-equal "21" (substring (emacs-version) 10 12))
16938     (progn
16939       (blink-cursor-mode 0)
16940       ;; Insert newline when you press `C-n' (next-line)
16941       ;; at the end of the buffer
16942       (setq next-line-add-newlines t)
16943 @end group
16944 @group
16945       ;; Turn on image viewing
16946       (auto-image-file-mode t)
16947 @end group
16948 @group
16949       ;; Turn on menu bar (this bar has text)
16950       ;; (Use numeric argument to turn on)
16951       (menu-bar-mode 1)
16952 @end group
16953 @group
16954       ;; Turn off tool bar (this bar has icons)
16955       ;; (Use numeric argument to turn on)
16956       (tool-bar-mode nil)
16957 @end group
16958 @group
16959       ;; Turn off tooltip mode for tool bar
16960       ;; (This mode causes icon explanations to pop up)
16961       ;; (Use numeric argument to turn on)
16962       (tooltip-mode nil)
16963       ;; If tooltips turned on, make tips appear promptly
16964       (setq tooltip-delay 0.1)  ; default is one second
16965        ))
16966 @end group
16967 @end smallexample
16969 @noindent
16970 (You will note that instead of typing @code{(number-to-string 21)}, I
16971 decided to save typing and wrote `21' as a string, @code{"21"}, rather
16972 than convert it from an integer to a string.  In this instance, this
16973 expression is better than the longer, but more general
16974 @code{(number-to-string 21)}.  However, if you do not know ahead of
16975 time what type of information will be returned, then the
16976 @code{number-to-string} function will be needed.)
16978 @node X11 Colors, Miscellaneous, Simple Extension, Emacs Initialization
16979 @section X11 Colors
16981 You can specify colors when you use Emacs with the MIT X Windowing
16982 system.
16984 I dislike the default colors and specify my own.
16986 @need 1250
16987 Here are the expressions in my @file{.emacs}
16988 file that set values:
16990 @smallexample
16991 @group
16992 ;; Set cursor color
16993 (set-cursor-color "white")
16995 ;; Set mouse color
16996 (set-mouse-color "white")
16998 ;; Set foreground and background
16999 (set-foreground-color "white")
17000 (set-background-color "darkblue")
17001 @end group
17003 @group
17004 ;;; Set highlighting colors for isearch and drag
17005 (set-face-foreground 'highlight "white")
17006 (set-face-background 'highlight "blue")
17007 @end group
17009 @group
17010 (set-face-foreground 'region "cyan")
17011 (set-face-background 'region "blue")
17012 @end group
17014 @group
17015 (set-face-foreground 'secondary-selection "skyblue")
17016 (set-face-background 'secondary-selection "darkblue")
17017 @end group
17019 @group
17020 ;; Set calendar highlighting colors
17021 (setq calendar-load-hook
17022       '(lambda ()
17023          (set-face-foreground 'diary-face   "skyblue")
17024          (set-face-background 'holiday-face "slate blue")
17025          (set-face-foreground 'holiday-face "white")))
17026 @end group
17027 @end smallexample
17029 The various shades of blue soothe my eye and prevent me from seeing
17030 the screen flicker.
17032 Alternatively, I could have set my specifications in various X
17033 initialization files.  For example, I could set the foreground,
17034 background, cursor, and pointer (i.e., mouse) colors in my
17035 @file{~/.Xresources} file like this:
17037 @smallexample
17038 @group
17039 Emacs*foreground:   white
17040 Emacs*background:   darkblue
17041 Emacs*cursorColor:  white
17042 Emacs*pointerColor: white
17043 @end group
17044 @end smallexample
17046 In any event, since it is not part of Emacs, I set the root color of
17047 my X window in my @file{~/.xinitrc} file, like this@footnote{I
17048 occasionally run more modern window managers, such as Sawfish with
17049 GNOME, Enlightenment, SCWM, or KDE; in those cases, I often specify an
17050 image rather than a plain color.}:
17052 @smallexample
17053 @group
17054 # I use TWM for window manager.
17055 xsetroot -solid Navy -fg white &
17056 @end group
17057 @end smallexample
17059 @node Miscellaneous, Mode Line, X11 Colors, Emacs Initialization
17060 @section Miscellaneous Settings for a @file{.emacs} File
17062 Here are a few miscellaneous settings:
17063 @sp 1
17065 @itemize @minus
17066 @item
17067 Set the shape and color of the mouse cursor:
17068 @smallexample
17069 @group
17070 ; Cursor shapes are defined in
17071 ; `/usr/include/X11/cursorfont.h';
17072 ; for example, the `target' cursor is number 128;
17073 ; the `top_left_arrow' cursor is number 132.
17074 @end group
17076 @group
17077 (let ((mpointer (x-get-resource "*mpointer"
17078                                 "*emacs*mpointer")))
17079   ;; If you have not set your mouse pointer
17080   ;;     then set it, otherwise leave as is:
17081   (if (eq mpointer nil)
17082       (setq mpointer "132")) ; top_left_arrow
17083 @end group
17084 @group
17085   (setq x-pointer-shape (string-to-int mpointer))
17086   (set-mouse-color "white"))
17087 @end group
17088 @end smallexample
17090 @item
17091 Convert @kbd{@key{CTL}-h} into @key{DEL} and @key{DEL}
17092 into @kbd{@key{CTL}-h}.@*
17093 (Some olders keyboards needed this, although I have not seen the
17094 problem recently.)
17096 @smallexample
17097 @group
17098 ;; Translate `C-h' to <DEL>.
17099 ; (keyboard-translate ?\C-h ?\C-?)
17101 ;; Translate <DEL> to `C-h'.
17102 (keyboard-translate ?\C-? ?\C-h)
17103 @end group
17104 @end smallexample
17106 @item Turn off a blinking cursor!
17108 @smallexample
17109 @group
17110 (if (fboundp 'blink-cursor-mode)
17111     (blink-cursor-mode -1))
17112 @end group
17113 @end smallexample
17115 @item  Ignore case when using `grep'@*
17116 @samp{-n}@w{  }   Prefix each line of output with line number@*
17117 @samp{-i}@w{  }   Ignore case distinctions@*
17118 @samp{-e}@w{  }   Protect patterns beginning with a hyphen character, @samp{-} 
17120 @smallexample
17121 (setq grep-command "grep  -n -i -e ")
17122 @end smallexample
17124 @item Automatically uncompress compressed files when visiting them
17126 @smallexample
17127 (load "uncompress")
17128 @end smallexample
17130 @item Find an existing buffer, even if it has a different name@*
17131 This avoids problems with symbolic links.
17133 @smallexample
17134 (setq find-file-existing-other-name t)
17135 @end smallexample
17137 @item Set your language environment and default input method
17139 @smallexample
17140 @group
17141 (set-language-environment "latin-1")
17142 ;; Remember you can enable or disable multilingual text input
17143 ;; with the @code{toggle-input-method'} (@kbd{C-\}) command
17144 (setq default-input-method "latin-1-prefix")
17145 @end group
17146 @end smallexample
17148 If you want to write with Chinese `GB' characters, set this instead:
17150 @smallexample
17151 @group
17152 (set-language-environment "Chinese-GB")
17153 (setq default-input-method "chinese-tonepy")
17154 @end group
17155 @end smallexample
17156 @end itemize
17158 @subsubheading Fixing Unpleasant Key Bindings
17159 @cindex Key bindings, fixing 
17160 @cindex Bindings, key, fixing unpleasant
17162 Some systems bind keys unpleasantly.  Sometimes, for example, the
17163 @key{CTL} key appears in an awkward spot rather than at the far left
17164 of the home row.
17166 Usually, when people fix these sorts of keybindings, they do not
17167 change their @file{~/.emacs} file.  Instead, they bind the proper keys
17168 on their consoles with the @code{loadkeys} or @code{install-keymap}
17169 commands in their boot script and then include @code{xmodmap} commands
17170 in their @file{.xinitrc} or @file{.Xsession} file for X Windows.
17172 @need 1250
17173 @noindent
17174 For a boot script:
17176 @smallexample
17177 @group
17178 loadkeys /usr/share/keymaps/i386/qwerty/emacs2.kmap.gz
17180 @exdent or
17182 install-keymap emacs2
17183 @end group
17184 @end smallexample
17186 @need 1250
17187 @noindent
17188 For a @file{.xinitrc} or @file{.Xsession} file when the @key{Caps
17189 Lock} key is at the far left of the home row:
17191 @smallexample
17192 @group
17193 # Bind the key labeled `Caps Lock' to `Control'
17194 # (Such a broken user interface suggests that keyboard manufacturers
17195 # think that computers are typewriters from 1885.)
17197 xmodmap -e "clear Lock"
17198 xmodmap -e "add Control = Caps_Lock"
17199 @end group
17200 @end smallexample
17202 @need 1250
17203 @noindent
17204 In a @file{.xinitrc} or @file{.Xsession} file, to convert an @key{ALT}
17205 key to a @key{META} key:
17207 @smallexample
17208 @group
17209 # Some ill designed keyboards have a key labeled ALT and no Meta
17210 xmodmap -e "keysym Alt_L = Meta_L Alt_L"
17211 @end group
17212 @end smallexample
17214 @node Mode Line,  , Miscellaneous, Emacs Initialization
17215 @section A Modified Mode Line
17216 @vindex default-mode-line-format
17217 @cindex Mode line format
17219 Finally, a feature I really like: a modified mode line.
17221 When I work over a network, I forget which machine I am using.  Also,
17222 I tend to I lose track of where I am, and which line point is on.
17224 So I reset my mode line to look like this:
17226 @smallexample
17227 -:-- foo.texi   rattlesnake:/home/bob/  Line 1  (Texinfo Fill) Top
17228 @end smallexample
17230 I am visiting a file called @file{foo.texi}, on my machine
17231 @file{rattlesnake} in my @file{/home/bob} buffer.  I am on line 1, in
17232 Texinfo mode, and am at the top of the buffer.
17234 @need 1200
17235 My @file{.emacs} file has a section that looks like this:
17237 @smallexample
17238 @group
17239 ;; Set a Mode Line that tells me which machine, which directory,
17240 ;; and which line I am on, plus the other customary information.
17241 (setq default-mode-line-format
17242  (quote
17243   (#("-" 0 1
17244      (help-echo
17245       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
17246    mode-line-mule-info
17247    mode-line-modified
17248    mode-line-frame-identification
17249    "    "
17250 @end group
17251 @group
17252    mode-line-buffer-identification
17253    "    "
17254    (:eval (substring
17255            (system-name) 0 (string-match "\\..+" (system-name))))
17256    ":"
17257    default-directory
17258    #(" " 0 1
17259      (help-echo
17260       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
17261    (line-number-mode " Line %l ")
17262    global-mode-string
17263 @end group
17264 @group
17265    #("   %[(" 0 6
17266      (help-echo
17267       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
17268    (:eval (mode-line-mode-name))
17269    mode-line-process
17270    minor-mode-alist
17271    #("%n" 0 2 (help-echo "mouse-2: widen" local-map (keymap ...)))
17272    ")%] "
17273    (-3 . "%P")
17274    ;;   "-%-"
17275    )))
17276 @end group
17277 @end smallexample
17279 @noindent
17280 Here, I redefine the default mode line.  Most of the parts are from
17281 the original; but I make a few changes.  I set the @emph{default} mode
17282 line format so as to permit various modes, such as Info, to override
17285 Many elements in the list are self-explanatory:
17286 @code{mode-line-modified} is a variable that tells whether the buffer
17287 has been modified, @code{mode-name} tells the name of the mode, and so
17288 on.  However, the format looks complicated because of two features we
17289 have not discussed.
17291 @cindex Properties, in mode line example
17292 The first string in the mode line is a dash or hyphen, @samp{-}.  In
17293 the old days, it would have been specified simply as @code{"-"}.  But
17294 nowadays, Emacs can add properties to a string, such as highlighting
17295 or, as in this case, a help feature.  If you place your mouse cursor
17296 over the hyphen, some help information appears (By default, you must
17297 wait one second before the information appears.  You can change that
17298 timing by changing the value of @code{tooltip-delay}.)
17300 @need 1000
17301 The new string format has a special syntax:
17303 @smallexample
17304 #("-" 0 1 (help-echo "mouse-1: select window, ..."))
17305 @end smallexample
17307 @noindent
17308 The @code{#(} begins a list.  The first element of the list is the
17309 string itself, just one @samp{-}.  The second and third
17310 elements specify the range over which the fourth element applies.  A
17311 range starts @emph{after} a character, so a zero means the range
17312 starts just before the first character; a 1 means that the range ends
17313 just after the first character.  The third element is the property for
17314 the range.  It consists of a property list,  a
17315 property name, in this case, @samp{help-echo}, followed by a value, in this
17316 case, a string.  The second, third, and fourth elements of this new
17317 string format can be repeated.
17319 @xref{Text Properties, , Text Properties, elisp, The GNU Emacs Lisp
17320 Reference Manual}, and see @ref{Mode Line Format, , Mode Line Format,
17321 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more information.
17323 @code{mode-line-buffer-identification}
17324 displays the current buffer name.  It is a list
17325 beginning @code{(#("%12b" 0 4 @dots{}}.
17326 The @code{#(} begins the list.
17328 The @samp{"%12b"} displays the current buffer name, using the
17329 @code{buffer-name} function with which we are familiar; the `12'
17330 specifies the maximum number of characters that will be displayed.
17331 When a name has fewer characters, whitespace is added to fill out to
17332 this number.  (Buffer names can and often should be longer than 12
17333 characters; this length works well in a typical 80 column wide
17334 window.)
17336 @code{:eval} is a new feature in GNU Emacs version 21.  It says to
17337 evaluate the following form and use the result as a string to display.
17338 In this case, the expression displays the first component of the full
17339 system name.  The end of the first component is a @samp{.} (`period'),
17340 so I use the @code{string-match} function to tell me the length of the
17341 first component.  The substring from the zeroth character to that
17342 length is the name of the machine.
17344 @need 1250
17345 This is the expression:
17347 @smallexample
17348 @group
17349 (:eval (substring
17350         (system-name) 0 (string-match "\\..+" (system-name))))
17351 @end group
17352 @end smallexample
17354 @samp{%[} and @samp{%]} cause a pair of square brackets
17355 to appear for each recursive editing level.  @samp{%n} says `Narrow'
17356 when narrowing is in effect.  @samp{%P} tells you the percentage of
17357 the buffer that is above the bottom of the window, or `Top', `Bottom',
17358 or `All'.  (A lower case @samp{p} tell you the percentage above the
17359 @emph{top} of the window.)  @samp{%-} inserts enough dashes to fill
17360 out the line.
17362 Remember, ``You don't have to like Emacs to like it'' --- your own
17363 Emacs can have different colors, different commands, and different
17364 keys than a default Emacs.
17366 On the other hand, if you want to bring up a plain `out of the box'
17367 Emacs, with no customization, type:
17369 @smallexample
17370 emacs -q
17371 @end smallexample
17373 @noindent
17374 This will start an Emacs that does @emph{not} load your
17375 @file{~/.emacs} initialization file.  A plain, default Emacs.  Nothing
17376 more.
17378 @node Debugging, Conclusion, Emacs Initialization, Top
17379 @chapter Debugging
17380 @cindex debugging
17382 GNU Emacs has two debuggers, @code{debug} and @code{edebug}.  The
17383 first is built into the internals of Emacs and is always with you;
17384 the second requires that you instrument a function before you can use it.
17386 Both debuggers are described extensively in @ref{Debugging, ,
17387 Debugging Lisp Programs, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
17388 In this chapter, I will walk through a short example of each.
17390 @menu
17391 * debug::                       How to use the built-in debugger.
17392 * debug-on-entry::              Start debugging when you call a function.
17393 * debug-on-quit::               Start debugging when you quit with @kbd{C-g}.
17394 * edebug::                      How to use Edebug, a source level debugger.
17395 * Debugging Exercises::
17396 @end menu
17398 @node debug, debug-on-entry, Debugging, Debugging
17399 @section @code{debug}
17400 @findex debug
17402 Suppose you have written a function definition that is intended to
17403 return the sum of the numbers 1 through a given number.  (This is the
17404 @code{triangle} function discussed earlier.  @xref{Decrementing
17405 Example, , Example with Decrementing Counter}, for a discussion.)
17406 @c xref{Decrementing Loop,, Loop with a Decrementing Counter}, for a discussion.)
17408 However, your function definition has a bug.  You have mistyped
17409 @samp{1=} for @samp{1-}.  Here is the broken definition:
17411 @findex triangle-bugged
17412 @smallexample
17413 @group
17414 (defun triangle-bugged (number)
17415   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
17416   (let ((total 0))
17417     (while (> number 0)
17418       (setq total (+ total number))
17419       (setq number (1= number)))      ; @r{Error here.}
17420     total))
17421 @end group
17422 @end smallexample
17424 If you are reading this in Info, you can evaluate this definition in
17425 the normal fashion.  You will see @code{triangle-bugged} appear in the
17426 echo area.
17428 @need 1250
17429 Now evaluate the @code{triangle-bugged} function with an
17430 argument of 4:
17432 @smallexample
17433 (triangle-bugged 4)
17434 @end smallexample
17436 @noindent
17437 In GNU Emacs version 21, you will create and enter a
17438 @file{*Backtrace*} buffer that says:
17440 @noindent
17441 @smallexample
17442 @group
17443 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17444 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
17445   (1= number)
17446   (setq number (1= number))
17447   (while (> number 0) (setq total (+ total number))
17448         (setq number (1= number)))
17449   (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
17450     (setq number ...)) total)
17451   triangle-bugged(4)
17452 @end group
17453 @group
17454   eval((triangle-bugged 4))
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 @noindent
17463 (I have reformatted this example slightly; the debugger does not fold
17464 long lines.  As usual, you can quit the debugger by typing @kbd{q} in
17465 the @file{*Backtrace*} buffer.)
17467 In practice, for a bug as simple as this, the `Lisp error' line will
17468 tell you what you need to know to correct the definition.  The
17469 function @code{1=} is `void'.
17471 @need 800
17472 In GNU Emacs 20 and before, you will see:
17474 @smallexample
17475 Symbol's function definition is void:@: 1=
17476 @end smallexample
17478 @noindent
17479 which has the same meaning as the @file{*Backtrace*} buffer line in
17480 version 21.
17482 However, suppose you are not quite certain what is going on?
17483 You can read the complete backtrace.
17485 In this case, you need to run GNU Emacs 21, which automatically starts
17486 the debugger that puts you in the @file{*Backtrace*} buffer; or else,
17487 you need to start the debugger manually as described below.
17489 Read the @file{*Backtrace*} buffer from the bottom up; it tells you
17490 what Emacs did that led to the error.  Emacs made an interactive call
17491 to @kbd{C-x C-e} (@code{eval-last-sexp}), which led to the evaluation
17492 of the @code{triangle-bugged} expression.  Each line above tells you
17493 what the Lisp interpreter evaluated next.
17495 @need 1250
17496 The third line from the top of the buffer is
17498 @smallexample
17499 (setq number (1= number))
17500 @end smallexample
17502 @noindent
17503 Emacs tried to evaluate this expression; in order to do so, it tried
17504 to evaluate the inner expression shown on the second line from the
17505 top:
17507 @smallexample
17508 (1= number)
17509 @end smallexample
17511 @need 1250
17512 @noindent
17513 This is where the error occurred; as the top line says:
17515 @smallexample
17516 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
17517 @end smallexample
17519 @noindent
17520 You can correct the mistake, re-evaluate the function definition, and
17521 then run your test again.
17523 @node debug-on-entry, debug-on-quit, debug, Debugging
17524 @section @code{debug-on-entry}
17525 @findex debug-on-entry
17527 GNU Emacs 21 starts the debugger automatically when your function has
17528 an error.  GNU Emacs version 20 and before did not; it simply
17529 presented you with an error message.  You had to start the debugger
17530 manually.
17532 You can start the debugger manually for all versions of Emacs; the
17533 advantage is that the debugger runs even if you do not have a bug in
17534 your code.  Sometimes your code will be free of bugs!
17536 You can enter the debugger when you call the function by calling
17537 @code{debug-on-entry}.
17539 @need 1250
17540 @noindent
17541 Type:
17543 @smallexample
17544 M-x debug-on-entry RET triangle-bugged RET
17545 @end smallexample
17547 @need 1250
17548 @noindent
17549 Now, evaluate the following:
17551 @smallexample
17552 (triangle-bugged 5)
17553 @end smallexample
17555 @noindent
17556 All versions of Emacs will create a @file{*Backtrace*} buffer and tell
17557 you that it is beginning to evaluate the @code{triangle-bugged}
17558 function:
17560 @smallexample
17561 @group
17562 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17563 Debugger entered--entering a function:
17564 * triangle-bugged(5)
17565   eval((triangle-bugged 5))
17566 @end group
17567 @group
17568   eval-last-sexp-1(nil)
17569   eval-last-sexp(nil)
17570   call-interactively(eval-last-sexp)
17571 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17572 @end group
17573 @end smallexample
17575 In the @file{*Backtrace*} buffer, type @kbd{d}.  Emacs will evaluate
17576 the first expression in @code{triangle-bugged}; the buffer will look
17577 like this:
17579 @smallexample
17580 @group
17581 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17582 Debugger entered--beginning evaluation of function call form:
17583 * (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
17584         (setq number ...)) total)
17585 * triangle-bugged(5)
17586   eval((triangle-bugged 5))
17587 @end group
17588 @group
17589   eval-last-sexp-1(nil)
17590   eval-last-sexp(nil)
17591   call-interactively(eval-last-sexp)
17592 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17593 @end group
17594 @end smallexample
17596 @noindent
17597 Now, type @kbd{d} again, eight times, slowly.  Each time you type
17598 @kbd{d}, Emacs will evaluate another expression in the function
17599 definition.
17601 @need 1750
17602 Eventually, the buffer will look like this:
17604 @smallexample
17605 @group
17606 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17607 Debugger entered--beginning evaluation of function call form:
17608 * (setq number (1= number))
17609 * (while (> number 0) (setq total (+ total number))
17610         (setq number (1= number)))
17611 @group
17612 @end group
17613 * (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
17614         (setq number ...)) total)
17615 * triangle-bugged(5)
17616   eval((triangle-bugged 5))
17617 @group
17618 @end group
17619   eval-last-sexp-1(nil)
17620   eval-last-sexp(nil)
17621   call-interactively(eval-last-sexp)
17622 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17623 @end group
17624 @end smallexample
17626 @need 1500
17627 @noindent
17628 Finally, after you type @kbd{d} two more times, Emacs will reach the
17629 error, and the top two lines of the @file{*Backtrace*} buffer will look
17630 like this:
17632 @smallexample
17633 @group
17634 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17635 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
17636 * (1= number)
17637 @dots{}
17638 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17639 @end group
17640 @end smallexample
17642 By typing @kbd{d}, you were able to step through the function.
17644 You can quit a @file{*Backtrace*} buffer by typing @kbd{q} in it; this
17645 quits the trace, but does not cancel @code{debug-on-entry}.
17647 @findex cancel-debug-on-entry
17648 To cancel the effect of @code{debug-on-entry}, call
17649 @code{cancel-debug-on-entry} and the name of the function, like this:
17651 @smallexample
17652 M-x cancel-debug-on-entry RET triangle-bugged RET
17653 @end smallexample
17655 @noindent
17656 (If you are reading this in Info, cancel @code{debug-on-entry} now.)
17658 @node debug-on-quit, edebug, debug-on-entry, Debugging
17659 @section @code{debug-on-quit} and @code{(debug)}
17661 In addition to setting @code{debug-on-error} or calling @code{debug-on-entry},
17662 there are two other ways to start @code{debug}.
17664 @findex debug-on-quit
17665 You can start @code{debug} whenever you type @kbd{C-g}
17666 (@code{keyboard-quit}) by setting the variable @code{debug-on-quit} to
17667 @code{t}.  This is useful for debugging infinite loops.
17669 @need 1500
17670 @cindex @code{(debug)} in code
17671 Or, you can insert a line that says @code{(debug)} into your code
17672 where you want the debugger to start, like this:
17674 @smallexample
17675 @group
17676 (defun triangle-bugged (number)
17677   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
17678   (let ((total 0))
17679     (while (> number 0)
17680       (setq total (+ total number))
17681       (debug)                         ; @r{Start debugger.}
17682       (setq number (1= number)))      ; @r{Error here.}
17683     total))
17684 @end group
17685 @end smallexample
17687 The @code{debug} function is described in detail in @ref{Debugger, ,
17688 The Lisp Debugger, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
17690 @node edebug, Debugging Exercises, debug-on-quit, Debugging
17691 @section The @code{edebug} Source Level Debugger
17692 @cindex Source level debugger
17693 @findex edebug
17695 Edebug is a source level debugger.  Edebug normally displays the
17696 source of the code you are debugging, with an arrow at the left that
17697 shows which line you are currently executing.
17699 You can walk through the execution of a function, line by line, or run
17700 quickly until reaching a @dfn{breakpoint} where execution stops.
17702 Edebug is described in @ref{edebug, , Edebug, elisp, The GNU Emacs
17703 Lisp Reference Manual}.
17705 @need 1250
17706 Here is a bugged function definition for @code{triangle-recursively}.
17707 @xref{Recursive triangle function, , Recursion in place of a counter},
17708 for a review of it.
17710 @smallexample
17711 @group
17712 (defun triangle-recursively-bugged (number)
17713   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive.
17714 Uses recursion."
17715   (if (= number 1)
17716       1
17717     (+ number
17718        (triangle-recursively-bugged
17719         (1= number)))))               ; @r{Error here.}
17720 @end group
17721 @end smallexample
17723 @noindent
17724 Normally, you would install this definition by positioning your cursor
17725 after the function's closing parenthesis and typing @kbd{C-x C-e}
17726 (@code{eval-last-sexp}) or else by positioning your cursor within the
17727 definition and typing @kbd{C-M-x} (@code{eval-defun}).  (By default,
17728 the @code{eval-defun} command works only in Emacs Lisp mode or in Lisp
17729 Interactive mode.)
17731 @need 1500
17732 However, to prepare this function definition for Edebug, you must
17733 first @dfn{instrument} the code using a different command.  You can do
17734 this by positioning your cursor within the definition and typing
17736 @smallexample
17737 M-x edebug-defun RET
17738 @end smallexample
17740 @noindent
17741 This will cause Emacs to load Edebug automatically if it is not
17742 already loaded, and properly instrument the function.
17744 After instrumenting the function, place your cursor after the
17745 following expression and type @kbd{C-x C-e} (@code{eval-last-sexp}):
17747 @smallexample
17748 (triangle-recursively-bugged 3)
17749 @end smallexample
17751 @noindent
17752 You will be jumped back to the source for
17753 @code{triangle-recursively-bugged} and the cursor positioned at the
17754 beginning of the @code{if} line of the function.  Also, you will see
17755 an arrowhead at the left hand side of that line.  The arrowhead marks
17756 the line where the function is executing.  (In the following examples,
17757 we show the arrowhead with @samp{=>}; in a windowing system, you may
17758 see the arrowhead as a solid triangle in the window `fringe'.)
17760 @smallexample
17761 =>@point{}(if (= number 1)
17762 @end smallexample
17764 @noindent
17765 @iftex
17766 In the example, the location of point is displayed with a star,
17767 @samp{@point{}} (in Info, it is displayed as @samp{-!-}).
17768 @end iftex
17769 @ifnottex
17770 In the example, the location of point is displayed as @samp{@point{}}
17771 (in a printed book, it is displayed with a five pointed star).
17772 @end ifnottex
17774 If you now press @key{SPC}, point will move to the next expression to
17775 be executed; the line will look like this:
17777 @smallexample
17778 =>(if @point{}(= number 1)
17779 @end smallexample
17781 @noindent
17782 As you continue to press @key{SPC}, point will move from expression to
17783 expression.  At the same time, whenever an expression returns a value,
17784 that value will be displayed in the echo area.  For example, after you
17785 move point past @code{number}, you will see the following:
17787 @smallexample
17788 Result: 3 = C-c
17789 @end smallexample
17791 @noindent
17792 This means the value of @code{number} is 3, which is @sc{ascii}
17793 `control-c' (the third letter of the alphabet, in case you need to
17794 know this information).
17796 You can continue moving through the code until you reach the line with
17797 the error.  Before evaluation, that line looks like this:
17799 @smallexample
17800 =>        @point{}(1= number)))))               ; @r{Error here.}
17801 @end smallexample
17803 @need 1250
17804 @noindent
17805 When you press @key{SPC} once again, you will produce an error message
17806 that says:
17808 @smallexample
17809 Symbol's function definition is void:@: 1=
17810 @end smallexample
17812 @noindent
17813 This is the bug.
17815 Press @kbd{q} to quit Edebug.
17817 To remove instrumentation from a function definition, simply
17818 re-evaluate it with a command that does not instrument it.
17819 For example, you could place your cursor after the definition's
17820 closing parenthesis and type @kbd{C-x C-e}.
17822 Edebug does a great deal more than walk with you through a function.
17823 You can set it so it races through on its own, stopping only at an
17824 error or at specified stopping points; you can cause it to display the
17825 changing values of various expressions; you can find out how many
17826 times a function is called, and more.
17828 Edebug is described in @ref{edebug, , Edebug, elisp, The GNU Emacs
17829 Lisp Reference Manual}.
17831 @need 1500
17832 @node Debugging Exercises,  , edebug, Debugging
17833 @section Debugging Exercises
17835 @itemize @bullet
17836 @item
17837 Install the @code{count-words-region} function and then cause it to
17838 enter the built-in debugger when you call it.  Run the command on a
17839 region containing two words.  You will need to press @kbd{d} a
17840 remarkable number of times.  On your system, is a `hook' called after
17841 the command finishes?  (For information on hooks, see @ref{Command
17842 Overview, , Command Loop Overview, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
17843 Manual}.)
17845 @item
17846 Copy @code{count-words-region} into the @file{*scratch*} buffer,
17847 instrument the function for Edebug, and walk through its execution.
17848 The function does not need to have a bug, although you can introduce
17849 one if you wish.  If the function lacks a bug, the walk-through
17850 completes without problems.
17852 @item
17853 While running Edebug, type @kbd{?} to see a list of all the Edebug commands.
17854 (The @code{global-edebug-prefix} is usually @kbd{C-x X}, i.e.@:
17855 @kbd{@key{CTL}-x} followed by an upper case @kbd{X}; use this prefix
17856 for commands made outside of the Edebug debugging buffer.)
17858 @item
17859 In the Edebug debugging buffer, use the @kbd{p}
17860 (@code{edebug-bounce-point}) command to see where in the region the
17861 @code{count-words-region} is working.
17863 @item
17864 Move point to some spot further down function and then type the
17865 @kbd{h} (@code{edebug-goto-here}) command to jump to that location.
17867 @item
17868 Use the @kbd{t} (@code{edebug-trace-mode}) command to cause Edebug to
17869 walk through the function on its own; use an upper case @kbd{T} for
17870 @code{edebug-Trace-fast-mode}.
17872 @item
17873 Set a breakpoint, then run Edebug in Trace mode until it reaches the
17874 stopping point.
17875 @end itemize
17877 @node Conclusion, the-the, Debugging, Top
17878 @chapter Conclusion
17880 We have now reached the end of this Introduction.  You have now
17881 learned enough about programming in Emacs Lisp to set values, to write
17882 simple @file{.emacs} files for yourself and your friends, and write
17883 simple customizations and extensions to Emacs.
17885 This is a place to stop.  Or, if you wish, you can now go onward, and
17886 teach yourself.
17888 You have learned some of the basic nuts and bolts of programming.  But
17889 only some.  There are a great many more brackets and hinges that are
17890 easy to use that we have not touched.
17892 A path you can follow right now lies among the sources to GNU Emacs
17893 and in
17894 @ifnotinfo
17895 @cite{The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
17896 @end ifnotinfo
17897 @ifinfo
17898 @ref{Top, , The GNU Emacs Lisp Reference Manual, elisp, The GNU
17899 Emacs Lisp Reference Manual}.
17900 @end ifinfo
17902 The Emacs Lisp sources are an adventure.  When you read the sources and
17903 come across a function or expression that is unfamiliar, you need to
17904 figure out or find out what it does.
17906 Go to the Reference Manual.  It is a thorough, complete, and fairly
17907 easy-to-read description of Emacs Lisp.  It is written not only for
17908 experts, but for people who know what you know.  (The @cite{Reference
17909 Manual} comes with the standard GNU Emacs distribution.  Like this
17910 introduction, it comes as a Texinfo source file, so you can read it
17911 on-line and as a typeset, printed book.)
17913 Go to the other on-line help that is part of GNU Emacs: the on-line
17914 documentation for all functions, and @code{find-tags}, the program
17915 that takes you to sources.
17917 Here is an example of how I explore the sources.  Because of its name,
17918 @file{simple.el} is the file I looked at first, a long time ago.  As
17919 it happens some of the functions in @file{simple.el} are complicated,
17920 or at least look complicated at first sight.  The @code{open-line}
17921 function, for example, looks complicated.
17923 You may want to walk through this function slowly, as we did with the
17924 @code{forward-sentence} function.
17925 @ifnottex
17926 (@xref{forward-sentence}.)
17927 @end ifnottex
17928 @iftex
17929 (@xref{forward-sentence, , @code{forward-sentence}}.)
17930 @end iftex
17931 Or you may want to skip that function and look at another, such as
17932 @code{split-line}.  You don't need to read all the functions.
17933 According to @code{count-words-in-defun}, the @code{split-line}
17934 function contains 27 words and symbols.
17936 Even though it is short, @code{split-line} contains four expressions
17937 we have not studied: @code{skip-chars-forward}, @code{indent-to},
17938 @code{current-column} and @samp{?\n}.
17940 Consider the @code{skip-chars-forward} function.  (It is part of the
17941 function definition for @code{back-to-indentation}, which is shown in
17942 @ref{Review, , Review}.)
17944 In GNU Emacs, you can find out more about @code{skip-chars-forward} by
17945 typing @kbd{C-h f} (@code{describe-function}) and the name of the
17946 function.  This gives you the function documentation.
17948 You may be able to guess what is done by a well named function such as
17949 @code{indent-to}; or you can look it up, too.  Incidentally, the
17950 @code{describe-function} function itself is in @file{help.el}; it is
17951 one of those long, but decipherable functions.  You can look up
17952 @code{describe-function} using the @kbd{C-h f} command!
17954 In this instance, since the code is Lisp, the @file{*Help*} buffer
17955 contains the name of the library containing the function's source.
17956 You can put point over the name of the library and press the RET key,
17957 which in this situation is bound to @code{help-follow}, and be taken
17958 directly to the source, in the same way as @kbd{M-.}
17959 (@code{find-tag}).
17961 The definition for @code{describe-function} illustrates how to
17962 customize the @code{interactive} expression without using the standard
17963 character codes; and it shows how to create a temporary buffer.
17965 (The @code{indent-to} function is written in C rather than Emacs Lisp;
17966 it is a `built-in' function.  @code{help-follow} only provides you
17967 with the documentation of a built-in function; it does not take you to
17968 the source.  But @code{find-tag} will take you to the source, if
17969 properly set up.)
17971 You can look at a function's source using @code{find-tag}, which is
17972 bound to @kbd{M-.}  Finally, you can find out what the Reference
17973 Manual has to say by visiting the manual in Info, and typing @kbd{i}
17974 (@code{Info-index}) and the name of the function, or by looking up
17975 @code{skip-chars-forward} in the index to a printed copy of the
17976 manual.
17978 Similarly, you can find out what is meant by @samp{?\n}.  You can try
17979 using @code{Info-index} with @samp{?\n}.  It turns out that this
17980 action won't help; but don't give up.  If you search the index for
17981 @samp{\n} without the @samp{?}, you will be taken directly to the
17982 relevant section of the manual.  (@xref{Character Type, , Character
17983 Type, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.  @samp{?\n} stands
17984 for the newline character.)
17986 Other interesting source files include @file{paragraphs.el},
17987 @file{loaddefs.el}, and @file{loadup.el}.  The @file{paragraphs.el}
17988 file includes short, easily understood functions as well as longer
17989 ones.  The @file{loaddefs.el} file contains the many standard
17990 autoloads and many keymaps.  I have never looked at it all; only at
17991 parts.  @file{loadup.el} is the file that loads the standard parts of
17992 Emacs; it tells you a great deal about how Emacs is built.
17993 (@xref{Building Emacs, , Building Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp
17994 Reference Manual}, for more about building.)
17996 As I said, you have learned some nuts and bolts; however, and very
17997 importantly, we have hardly touched major aspects of programming; I
17998 have said nothing about how to sort information, except to use the
17999 predefined @code{sort} function; I have said nothing about how to store
18000 information, except to use variables and lists; I have said nothing
18001 about how to write programs that write programs.  These are topics for
18002 another, and different kind of book, a different kind of learning.
18004 What you have done is learn enough for much practical work with GNU
18005 Emacs.  What you have done is get started.  This is the end of a
18006 beginning.
18008 @c ================ Appendix ================
18010 @node the-the, Kill Ring, Conclusion, Top
18011 @appendix The @code{the-the} Function
18012 @findex the-the
18013 @cindex Duplicated words function
18014 @cindex Words, duplicated
18016 Sometimes when you you write text, you duplicate words---as with ``you
18017 you'' near the beginning of this sentence.  I find that most
18018 frequently, I duplicate ``the'; hence, I call the function for
18019 detecting duplicated words, @code{the-the}.
18021 @need 1250
18022 As a first step, you could use the following regular expression to
18023 search for duplicates:
18025 @smallexample
18026 \\(\\w+[ \t\n]+\\)\\1
18027 @end smallexample
18029 @noindent
18030 This regexp matches one or more word-constituent characters followed
18031 by one or more spaces, tabs, or newlines.  However, it does not detect
18032 duplicated words on different lines, since the ending of the first
18033 word, the end of the line, is different from the ending of the second
18034 word, a space.  (For more information about regular expressions, see
18035 @ref{Regexp Search, , Regular Expression Searches}, as well as
18036 @ref{Regexps, , Syntax of Regular Expressions, emacs, The GNU Emacs
18037 Manual}, and @ref{Regular Expressions, , Regular Expressions, elisp,
18038 The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
18040 You might try searching just for duplicated word-constituent
18041 characters but that does not work since the pattern detects doubles
18042 such as the two occurrences of `th' in `with the'.
18044 Another possible regexp searches for word-constituent characters
18045 followed by non-word-constituent characters, reduplicated.  Here,
18046 @w{@samp{\\w+}} matches one or more word-constituent characters and
18047 @w{@samp{\\W*}} matches zero or more non-word-constituent characters.
18049 @smallexample
18050 \\(\\(\\w+\\)\\W*\\)\\1
18051 @end smallexample
18053 @noindent
18054 Again, not useful.
18056 Here is the pattern that I use.  It is not perfect, but good enough.
18057 @w{@samp{\\b}} matches the empty string, provided it is at the beginning
18058 or end of a word; @w{@samp{[^@@ \n\t]+}} matches one or more occurrences of
18059 any characters that are @emph{not} an @@-sign, space, newline, or tab.
18061 @smallexample
18062 \\b\\([^@@ \n\t]+\\)[ \n\t]+\\1\\b
18063 @end smallexample
18065 One can write more complicated expressions, but I found that this
18066 expression is good enough, so I use it.
18068 Here is the @code{the-the} function, as I include it in my
18069 @file{.emacs} file, along with a handy global key binding:
18071 @smallexample
18072 @group
18073 (defun the-the ()
18074   "Search forward for for a duplicated word."
18075   (interactive)
18076   (message "Searching for for duplicated words ...")
18077   (push-mark)
18078 @end group
18079 @group
18080   ;; This regexp is not perfect
18081   ;; but is fairly good over all:
18082   (if (re-search-forward
18083        "\\b\\([^@@ \n\t]+\\)[ \n\t]+\\1\\b" nil 'move)
18084       (message "Found duplicated word.")
18085     (message "End of buffer")))
18086 @end group
18088 @group
18089 ;; Bind `the-the' to  C-c \
18090 (global-set-key "\C-c\\" 'the-the)
18091 @end group
18092 @end smallexample
18094 @sp 1
18095 Here is test text:
18097 @smallexample
18098 @group
18099 one two two three four five
18100 five six seven
18101 @end group
18102 @end smallexample
18104 You can substitute the other regular expressions shown above in the
18105 function definition and try each of them on this list.
18107 @node Kill Ring, Full Graph, the-the, Top
18108 @appendix Handling the Kill Ring
18109 @cindex Kill ring handling
18110 @cindex Handling the kill ring
18111 @cindex Ring, making a list like a
18113 The kill ring is a list that is transformed into a ring by the
18114 workings of the @code{rotate-yank-pointer} function.  The @code{yank}
18115 and @code{yank-pop} commands use the @code{rotate-yank-pointer}
18116 function.  This appendix describes the @code{rotate-yank-pointer}
18117 function as well as both the @code{yank} and the @code{yank-pop}
18118 commands.
18120 @menu
18121 * rotate-yank-pointer::         Move a pointer along a list and around.
18122 * yank::                        Paste a copy of a clipped element.
18123 * yank-pop::                    Insert first element pointed to.
18124 * ring file::
18125 @end menu
18127 @node rotate-yank-pointer, yank, Kill Ring, Kill Ring
18128 @comment  node-name,  next,  previous,  up
18129 @appendixsec The @code{rotate-yank-pointer} Function
18130 @findex rotate-yank-pointer
18132 The @code{rotate-yank-pointer} function changes the element in the kill
18133 ring to which @code{kill-ring-yank-pointer} points.  For example, it can
18134 change  @code{kill-ring-yank-pointer} from pointing to the second
18135 element to point to the third element.
18137 @need 800
18138 Here is the code for @code{rotate-yank-pointer}:
18140 @smallexample
18141 @group
18142 (defun rotate-yank-pointer (arg)
18143   "Rotate the yanking point in the kill ring."
18144   (interactive "p")
18145   (let ((length (length kill-ring)))
18146 @end group
18147 @group
18148     (if (zerop length)
18149         ;; @r{then-part}
18150         (error "Kill ring is empty")
18151 @end group
18152 @group
18153       ;; @r{else-part}
18154       (setq kill-ring-yank-pointer
18155             (nthcdr (% (+ arg
18156                           (- length
18157                              (length
18158                               kill-ring-yank-pointer)))
18159                        length)
18160                     kill-ring)))))
18161 @end group
18162 @end smallexample
18164 @menu
18165 * Understanding rotate-yk-ptr::
18166 * rotate-yk-ptr body::          The body of @code{rotate-yank-pointer}.
18167 @end menu
18169 @node Understanding rotate-yk-ptr, rotate-yk-ptr body, rotate-yank-pointer, rotate-yank-pointer
18170 @ifnottex
18171 @unnumberedsubsec @code{rotate-yank-pointer} in Outline
18172 @end ifnottex
18174 The @code{rotate-yank-pointer} function looks complex, but as usual,
18175 it can be understood by taking it apart piece by piece.  First look at
18176 it in skeletal form:
18178 @smallexample
18179 @group
18180 (defun rotate-yank-pointer (arg)
18181   "Rotate the yanking point in the kill ring."
18182   (interactive "p")
18183   (let @var{varlist}
18184     @var{body}@dots{})
18185 @end group
18186 @end smallexample
18188 This function takes one argument, called @code{arg}.  It has a brief
18189 documentation string; and it is interactive with a small @samp{p}, which
18190 means that the argument must be a processed prefix passed to the
18191 function as a number.
18193 The body of the function definition is a @code{let} expression, which
18194 itself has a body as well as a @var{varlist}.
18196 The @code{let} expression declares a variable that will be only usable
18197 within the bounds of this function.  This variable is called
18198 @code{length} and is bound to a value that is equal to the number of
18199 items in the kill ring.  This is done by using the function called
18200 @code{length}.  (Note that this function has the same name as the
18201 variable called @code{length}; but one use of the word is to name the
18202 function and the other is to name the variable.  The two are quite
18203 distinct.  Similarly, an English speaker will distinguish between the
18204 meanings of the word @samp{ship} when he says: "I must ship this package
18205 immediately." and "I must get aboard the ship immediately.")
18207 The function @code{length} tells the number of items there are in a list,
18208 so @code{(length kill-ring)} returns the number of items there are in the
18209 kill ring.
18211 @node rotate-yk-ptr body,  , Understanding rotate-yk-ptr, rotate-yank-pointer
18212 @comment  node-name,  next,  previous,  up
18213 @appendixsubsec The Body of @code{rotate-yank-pointer}
18215 The body of @code{rotate-yank-pointer} is a @code{let} expression and
18216 the body of the @code{let} expression is an @code{if} expression.
18218 The purpose of the @code{if} expression is to find out whether there is
18219 anything in the kill ring.  If the kill ring is empty, the @code{error}
18220 function stops evaluation of the function and prints a message in the
18221 echo area.  On the other hand, if the kill ring has something in it, the
18222 work of the function is done.
18224 Here is the if-part and then-part of the @code{if} expression:
18226 @findex zerop
18227 @findex error
18228 @smallexample
18229 @group
18230 (if (zerop length)                      ; @r{if-part}
18231     (error "Kill ring is empty")        ; @r{then-part}
18232   @dots{}
18233 @end group
18234 @end smallexample
18236 @noindent
18237 If there is not anything in the kill ring, its length must be zero and
18238 an error message sent to the user: @samp{Kill ring is empty}.  The
18239 @code{if} expression uses the function @code{zerop} which returns true
18240 if the value it is testing is zero.  When @code{zerop} tests true, the
18241 then-part of the @code{if} is evaluated.  The then-part is a list
18242 starting with the function @code{error}, which is a function that is
18243 similar to the @code{message} function (@pxref{message}), in that it
18244 prints a one-line message in the echo area.  However, in addition to
18245 printing a message, @code{error} also stops evaluation of the function
18246 within which it is embedded.  This means that the rest of the function
18247 will not be evaluated if the length of the kill ring is zero.
18249 @menu
18250 * Digression concerning error::  How to mislead humans, but not computers.
18251 * rotate-yk-ptr else-part::     The else-part of the @code{if} expression.
18252 * Remainder Function::          The remainder, @code{%}, function.
18253 * rotate-yk-ptr remainder::     Using @code{%} in @code{rotate-yank-pointer}.
18254 * kill-rng-yk-ptr last elt::    Pointing to the last element.
18255 @end menu
18257 @node Digression concerning error, rotate-yk-ptr else-part, rotate-yk-ptr body, rotate-yk-ptr body
18258 @ifnottex
18259 @unnumberedsubsubsec Digression about the word `error'
18260 @end ifnottex
18262 (In my opinion, it is slightly misleading, at least to humans, to use
18263 the term `error' as the name of the @code{error} function.  A better
18264 term would be `cancel'.  Strictly speaking, of course, you cannot
18265 point to, much less rotate a pointer to a list that has no length, so
18266 from the point of view of the computer, the word `error' is correct.
18267 But a human expects to attempt this sort of thing, if only to find out
18268 whether the kill ring is full or empty.  This is an act of
18269 exploration.
18271 (From the human point of view, the act of exploration and discovery is
18272 not necessarily an error, and therefore should not be labelled as one,
18273 even in the bowels of a computer.  As it is, the code in Emacs implies
18274 that a human who is acting virtuously, by exploring his or her
18275 environment, is making an error.  This is bad.  Even though the computer
18276 takes the same steps as it does when there is an `error', a term such as
18277 `cancel' would have a clearer connotation.)
18279 @node rotate-yk-ptr else-part, Remainder Function, Digression concerning error, rotate-yk-ptr body
18280 @unnumberedsubsubsec The else-part of the @code{if} expression
18282 The else-part of the @code{if} expression is dedicated to setting the
18283 value of @code{kill-ring-yank-pointer} when the kill ring has something
18284 in it.  The code looks like this:
18286 @smallexample
18287 @group
18288 (setq kill-ring-yank-pointer
18289       (nthcdr (% (+ arg
18290                     (- length
18291                        (length kill-ring-yank-pointer)))
18292                  length)
18293               kill-ring)))))
18294 @end group
18295 @end smallexample
18297 This needs some examination.  Clearly, @code{kill-ring-yank-pointer}
18298 is being set to be equal to some @sc{cdr} of the kill ring, using the
18299 @code{nthcdr} function that is described in an earlier section.
18300 (@xref{copy-region-as-kill}.)  But exactly how does it do this?
18302 Before looking at the details of the code let's first consider the
18303 purpose of the @code{rotate-yank-pointer} function.
18305 The @code{rotate-yank-pointer} function changes what
18306 @code{kill-ring-yank-pointer} points to.  If
18307 @code{kill-ring-yank-pointer} starts by pointing to the first element
18308 of a list, a call to @code{rotate-yank-pointer} causes it to point to
18309 the second element; and if @code{kill-ring-yank-pointer} points to the
18310 second element, a call to @code{rotate-yank-pointer} causes it to
18311 point to the third element.  (And if @code{rotate-yank-pointer} is
18312 given an argument greater than 1, it jumps the pointer that many
18313 elements.)
18315 The @code{rotate-yank-pointer} function uses @code{setq} to reset what
18316 the @code{kill-ring-yank-pointer} points to.  If
18317 @code{kill-ring-yank-pointer} points to the first element of the kill
18318 ring, then, in the simplest case, the @code{rotate-yank-pointer}
18319 function must cause it to point to the second element.  Put another
18320 way, @code{kill-ring-yank-pointer} must be reset to have a value equal
18321 to the @sc{cdr} of the kill ring.
18323 @need 1250
18324 That is, under these circumstances,
18326 @smallexample
18327 @group
18328 (setq kill-ring-yank-pointer
18329    ("some text" "a different piece of text" "yet more text"))
18331 (setq kill-ring
18332    ("some text" "a different piece of text" "yet more text"))
18333 @end group
18334 @end smallexample
18336 @need 800
18337 @noindent
18338 the code should do this:
18340 @smallexample
18341 (setq kill-ring-yank-pointer (cdr kill-ring))
18342 @end smallexample
18344 @need 1000
18345 @noindent
18346 As a result, the @code{kill-ring-yank-pointer} will look like this:
18348 @smallexample
18349 @group
18350 kill-ring-yank-pointer
18351      @result{} ("a different piece of text" "yet more text"))
18352 @end group
18353 @end smallexample
18355 The actual @code{setq} expression uses the @code{nthcdr} function to do
18356 the job.
18358 As we have seen before (@pxref{nthcdr}), the @code{nthcdr} function
18359 works by repeatedly taking the @sc{cdr} of a list---it takes the
18360 @sc{cdr} of the @sc{cdr} of the @sc{cdr} @dots{}
18362 @need 800
18363 The two following expressions produce the same result:
18365 @smallexample
18366 @group
18367 (setq kill-ring-yank-pointer (cdr kill-ring))
18369 (setq kill-ring-yank-pointer (nthcdr 1 kill-ring))
18370 @end group
18371 @end smallexample
18373 In the @code{rotate-yank-pointer} function, however, the first
18374 argument to @code{nthcdr} is a rather complex looking expression with
18375 lots of arithmetic inside of it:
18377 @smallexample
18378 @group
18379 (% (+ arg
18380       (- length
18381          (length kill-ring-yank-pointer)))
18382    length)
18383 @end group
18384 @end smallexample
18386 As usual, we need to look at the most deeply embedded expression first
18387 and then work our way towards the light.
18389 The most deeply embedded expression is @code{(length
18390 kill-ring-yank-pointer)}.  This finds the length of the current value of
18391 the @code{kill-ring-yank-pointer}.  (Remember that the
18392 @code{kill-ring-yank-pointer} is the name of a variable whose value is a
18393 list.)
18395 @need 800
18396 The measurement of the length is inside the expression:
18398 @smallexample
18399 (- length (length kill-ring-yank-pointer))
18400 @end smallexample
18402 @noindent
18403 In this expression, the first @code{length} is the variable that was
18404 assigned the length of the kill ring in the @code{let} statement at the
18405 beginning of the function.  (One might think this function would be
18406 clearer if the variable @code{length} were named
18407 @code{length-of-kill-ring} instead; but if you look at the text of the
18408 whole function, you will see that it is so short that naming this
18409 variable @code{length} is not a bother, unless you are pulling the
18410 function apart into very tiny pieces as we are doing here.)
18412 So the line @code{(- length (length kill-ring-yank-pointer))} tells the
18413 difference between the length of the kill ring and the length of the list
18414 whose name is @code{kill-ring-yank-pointer}.
18416 To see how all this fits into the @code{rotate-yank-pointer}
18417 function, let's begin by analyzing the case where
18418 @code{kill-ring-yank-pointer} points to the first element of the kill
18419 ring, just as @code{kill-ring} does, and see what happens when
18420 @code{rotate-yank-pointer} is called with an argument of 1.
18422 The variable @code{length} and the value of the expression
18423 @code{(length kill-ring-yank-pointer)} will be the same since the
18424 variable @code{length} is the length of the kill ring and the
18425 @code{kill-ring-yank-pointer} is pointing to the whole kill ring.
18426 Consequently, the value of
18428 @smallexample
18429 (- length (length kill-ring-yank-pointer))
18430 @end smallexample
18432 @noindent
18433 will be zero.  Since the value of @code{arg} will be 1, this will mean
18434 that the value of the whole expression
18436 @smallexample
18437 (+ arg (- length (length kill-ring-yank-pointer)))
18438 @end smallexample
18440 @noindent
18441 will be 1.
18443 @need 1200
18444 Consequently, the argument to @code{nthcdr} will be found as the result of
18445 the expression
18447 @smallexample
18448 (% 1 length)
18449 @end smallexample
18451 @node Remainder Function, rotate-yk-ptr remainder, rotate-yk-ptr else-part, rotate-yk-ptr body
18452 @unnumberedsubsubsec The @code{%} remainder function
18454 To understand @code{(% 1 length)}, we need to understand @code{%}.
18455 According to its documentation (which I just found by typing @kbd{C-h
18456 f @kbd{%} @key{RET}}), the @code{%} function returns the remainder of
18457 its first argument divided by its second argument.  For example, the
18458 remainder of 5 divided by 2 is 1.  (2 goes into 5 twice with a
18459 remainder of 1.)
18461 What surprises people who don't often do arithmetic is that a smaller
18462 number can be divided by a larger number and have a remainder.  In the
18463 example we just used, 5 was divided by 2.  We can reverse that and ask,
18464 what is the result of dividing 2 by 5?  If you can use fractions, the
18465 answer is obviously 2/5 or .4; but if, as here, you can only use whole
18466 numbers, the result has to be something different.  Clearly, 5 can go into
18467 2 zero times, but what of the remainder?  To see what the answer is,
18468 consider a case that has to be familiar from childhood:
18470 @itemize @bullet
18471 @item
18472 5 divided by 5 is 1 with a remainder of 0;
18474 @item
18475 6 divided by 5 is 1 with a remainder of 1;
18477 @item
18478 7 divided by 5 is 1 with a remainder of 2.
18480 @item
18481 Similarly, 10 divided by 5 is 2 with a remainder of 0;
18483 @item
18484 11 divided by 5 is 2 with a remainder of 1;
18486 @item
18487 12 divided by 5 is 1 with a remainder of 2.
18488 @end itemize
18490 @need 1250
18491 @noindent
18492 By considering the cases as parallel, we can see that
18494 @itemize @bullet
18495 @item
18496 zero divided by 5 must be zero with a remainder of zero;
18498 @item
18499 1 divided by 5 must be zero with a remainder of 1;
18501 @item
18502 2 divided by 5 must be zero with a remainder of 2;
18503 @end itemize
18505 @noindent
18506 and so on.
18508 @need 1250
18509 So, in this code, if the value of @code{length} is 5, then the result of
18510 evaluating
18512 @smallexample
18513 (% 1 5)
18514 @end smallexample
18516 @noindent
18517 is 1.  (I just checked this by placing the cursor after the expression
18518 and typing @kbd{C-x C-e}.  Indeed, 1 is printed in the echo area.)
18520 @need 2000
18521 @node rotate-yk-ptr remainder, kill-rng-yk-ptr last elt, Remainder Function, rotate-yk-ptr body
18522 @unnumberedsubsubsec Using @code{%} in @code{rotate-yank-pointer}
18524 When the @code{kill-ring-yank-pointer} points to the
18525 beginning of the kill ring, and the argument passed to
18526 @code{rotate-yank-pointer} is 1, the @code{%} expression returns 1:
18528 @smallexample
18529 @group
18530 (- length (length kill-ring-yank-pointer))
18531      @result{} 0
18532 @end group
18533 @end smallexample
18535 @need 1250
18536 @noindent
18537 therefore,
18539 @smallexample
18540 @group
18541 (+ arg (- length (length kill-ring-yank-pointer)))
18542      @result{} 1
18543 @end group
18544 @end smallexample
18546 @need 1250
18547 @noindent
18548 and consequently:
18550 @smallexample
18551 @group
18552 (% (+ arg (- length (length kill-ring-yank-pointer)))
18553    length)
18554      @result{} 1
18555 @end group
18556 @end smallexample
18558 @noindent
18559 regardless of the value of @code{length}.
18561 @need 1250
18562 @noindent
18563 As a result of this, the @code{setq kill-ring-yank-pointer} expression
18564 simplifies to:
18566 @smallexample
18567 (setq kill-ring-yank-pointer (nthcdr 1 kill-ring))
18568 @end smallexample
18570 @noindent
18571 What it does is now easy to understand.  Instead of pointing as it did
18572 to the first element of the kill ring, the
18573 @code{kill-ring-yank-pointer} is set to point to the second element.
18575 Clearly, if the argument passed to @code{rotate-yank-pointer} is two, then
18576 the @code{kill-ring-yank-pointer} is set to @code{(nthcdr 2 kill-ring)};
18577 and so on for different values of the argument.
18579 Similarly, if the @code{kill-ring-yank-pointer} starts out pointing to
18580 the second element of the kill ring, its length is shorter than the
18581 length of the kill ring by 1, so the computation of the remainder is
18582 based on the expression @code{(% (+ arg 1) length)}.  This means that
18583 the @code{kill-ring-yank-pointer} is moved from the second element of
18584 the kill ring to the third element if the argument passed to
18585 @code{rotate-yank-pointer} is 1.
18587 @node kill-rng-yk-ptr last elt,  , rotate-yk-ptr remainder, rotate-yk-ptr body
18588 @unnumberedsubsubsec Pointing to the last element
18590 The final question is, what happens if the @code{kill-ring-yank-pointer}
18591 is set to the @emph{last} element of the kill ring?  Will a call to
18592 @code{rotate-yank-pointer} mean that nothing more can be taken from the
18593 kill ring?  The answer is no.  What happens is different and useful.
18594 The @code{kill-ring-yank-pointer} is set to point to the beginning of
18595 the kill ring instead.
18597 Let's see how this works by looking at the code, assuming the length of the
18598 kill ring is 5 and the argument passed to @code{rotate-yank-pointer} is 1.
18599 When the @code{kill-ring-yank-pointer} points to the last element of
18600 the kill ring, its length is 1.  The code looks like this:
18602 @smallexample
18603 (% (+ arg (- length (length kill-ring-yank-pointer))) length)
18604 @end smallexample
18606 @need 1250
18607 When the variables are replaced by their numeric values, the expression
18608 looks like this:
18610 @smallexample
18611 (% (+ 1 (- 5 1)) 5)
18612 @end smallexample
18614 @noindent
18615 This expression can be evaluated by looking at the most embedded inner
18616 expression first and working outwards:  The value of @code{(- 5 1)} is 4;
18617 the sum of @code{(+ 1 4)} is 5; and the remainder of dividing 5 by 5 is
18618 zero.  So what @code{rotate-yank-pointer} will do is
18620 @smallexample
18621 (setq kill-ring-yank-pointer (nthcdr 0 kill-ring))
18622 @end smallexample
18624 @noindent
18625 which will set the @code{kill-ring-yank-pointer} to point to the beginning
18626 of the kill ring.
18628 So what happens with successive calls to @code{rotate-yank-pointer} is that
18629 it moves the @code{kill-ring-yank-pointer} from element to element in the
18630 kill ring until it reaches the end; then it jumps back to the beginning.
18631 And this is why the kill ring is called a ring, since by jumping back to
18632 the beginning, it is as if the list has no end!  (And what is a ring, but
18633 an entity with no end?)
18635 @node yank, yank-pop, rotate-yank-pointer, Kill Ring
18636 @comment  node-name,  next,  previous,  up
18637 @appendixsec @code{yank}
18638 @findex yank
18640 After learning about @code{rotate-yank-pointer}, the code for the
18641 @code{yank} function is almost easy.  It has only one tricky part, which is
18642 the computation of the argument to be passed to @code{rotate-yank-pointer}.
18644 @need 1250
18645 The code looks like this:
18647 @smallexample
18648 @group
18649 (defun yank (&optional arg)
18650   "Reinsert the last stretch of killed text.
18651 More precisely, reinsert the stretch of killed text most
18652 recently killed OR yanked.
18653 With just C-U as argument, same but put point in front
18654 (and mark at end).  With argument n, reinsert the nth
18655 most recently killed stretch of killed text.
18656 See also the command \\[yank-pop]."
18657 @end group
18658 @group
18660   (interactive "*P")
18661   (rotate-yank-pointer (if (listp arg) 0
18662                          (if (eq arg '-) -1
18663                            (1- arg))))
18664   (push-mark (point))
18665   (insert (car kill-ring-yank-pointer))
18666   (if (consp arg)
18667       (exchange-point-and-mark)))
18668 @end group
18669 @end smallexample
18671 Glancing over this code, we can understand the last few lines readily
18672 enough.  The mark is pushed, that is, remembered; then the first element
18673 (the @sc{car}) of what the @code{kill-ring-yank-pointer} points to is
18674 inserted; and then, if the argument passed the function is a
18675 @code{cons}, point and mark are exchanged so the point is put in the
18676 front of the inserted text rather than at the end.  This option is
18677 explained in the documentation.  The function itself is interactive with
18678 @code{"*P"}.  This means it will not work on a read-only buffer, and that
18679 the unprocessed prefix argument is passed to the function.
18681 @menu
18682 * rotate-yk-ptr arg::           Pass the argument to @code{rotate-yank-pointer}.
18683 * rotate-yk-ptr negative arg::  Pass a negative argument.
18684 @end menu
18686 @node rotate-yk-ptr arg, rotate-yk-ptr negative arg, yank, yank
18687 @unnumberedsubsubsec Passing the argument
18689 The hard part of @code{yank} is understanding the computation that
18690 determines the value of the argument passed to
18691 @code{rotate-yank-pointer}.  Fortunately, it is not so difficult as it
18692 looks at first sight.
18694 What happens is that the result of evaluating one or both of the
18695 @code{if} expressions will be a number and that number will be the
18696 argument passed to @code{rotate-yank-pointer}.
18698 @need 1250
18699 Laid out with comments, the code looks like this:
18701 @smallexample
18702 @group
18703 (if (listp arg)                         ; @r{if-part}
18704     0                                   ; @r{then-part}
18705   (if (eq arg '-)                       ; @r{else-part, inner if}
18706       -1                                ; @r{inner if's then-part}
18707     (1- arg))))                         ; @r{inner if's else-part}
18708 @end group
18709 @end smallexample
18711 @noindent
18712 This code consists of two @code{if} expression, one the else-part of
18713 the other.
18715 The first or outer @code{if} expression tests whether the argument
18716 passed to @code{yank} is a list.  Oddly enough, this will be true if
18717 @code{yank} is called without an argument---because then it will be
18718 passed the value of @code{nil} for the optional argument and an
18719 evaluation of @code{(listp nil)} returns true!  So, if no argument is
18720 passed to @code{yank}, the argument passed to
18721 @code{rotate-yank-pointer} inside of @code{yank} is zero.  This means
18722 the pointer is not moved and the first element to which
18723 @code{kill-ring-yank-pointer} points is inserted, as we expect.
18724 Similarly, if the argument for @code{yank} is @kbd{C-u}, this will be
18725 read as a list, so again, a zero will be passed to
18726 @code{rotate-yank-pointer}.  (@kbd{C-u} produces an unprocessed prefix
18727 argument of @code{(4)}, which is a list of one element.)  At the same
18728 time, later in the function, this argument will be read as a
18729 @code{cons} so point will be put in the front and mark at the end of
18730 the insertion.  (The @code{P} argument to @code{interactive} is
18731 designed to provide these values for the case when an optional
18732 argument is not provided or when it is @kbd{C-u}.)
18734 The then-part of the outer @code{if} expression handles the case when
18735 there is no argument or when it is @kbd{C-u}.  The else-part handles the
18736 other situations.  The else-part is itself another @code{if} expression.
18738 The inner @code{if} expression tests whether the argument is a minus
18739 sign.  (This is done by pressing the @key{META} and @kbd{-} keys at the
18740 same time, or the @key{ESC} key and then the @kbd{-} key).  In this
18741 case, the @code{rotate-yank-pointer} function is passed @kbd{-1} as an
18742 argument.  This moves the @code{kill-ring-yank-pointer} backwards, which
18743 is what is desired.
18745 If the true-or-false-test of the inner @code{if} expression is false
18746 (that is, if the argument is not a minus sign), the else-part of the
18747 expression is evaluated.  This is the expression @code{(1- arg)}.
18748 Because of the two @code{if} expressions, it will only occur when the
18749 argument is a positive number or when it is a negative number (not
18750 just a minus sign on its own).  What @code{(1- arg)} does is decrement
18751 the number and return it.  (The @code{1-} function subtracts one from
18752 its argument.)  This means that if the argument to
18753 @code{rotate-yank-pointer} is 1, it is reduced to zero, which means
18754 the first element to which @code{kill-ring-yank-pointer} points is
18755 yanked back, as you would expect.
18757 @node rotate-yk-ptr negative arg,  , rotate-yk-ptr arg, yank
18758 @unnumberedsubsubsec Passing a negative argument
18760 Finally, the question arises, what happens if either the remainder
18761 function, @code{%}, or the @code{nthcdr} function is passed a negative
18762 argument, as they quite well may?
18764 The answers can be found by a quick test.  When @code{(% -1 5)} is
18765 evaluated, a negative number is returned; and if @code{nthcdr} is
18766 called with a negative number, it returns the same value as if it were
18767 called with a first argument of zero.  This can be seen by evaluating
18768 the following code.
18770 Here the @samp{@result{}} points to the result of evaluating the code
18771 preceding it.  This was done by positioning the cursor after the code
18772 and typing @kbd{C-x C-e} (@code{eval-last-sexp}) in the usual fashion.
18773 You can do this if you are reading this in Info inside of GNU Emacs.
18775 @smallexample
18776 @group
18777 (% -1 5)
18778      @result{} -1
18779 @end group
18781 @group
18782 (setq animals '(cats dogs elephants))
18783      @result{} (cats dogs elephants)
18784 @end group
18786 @group
18787 (nthcdr 1 animals)
18788      @result{} (dogs elephants)
18789 @end group
18791 @group
18792 (nthcdr 0 animals)
18793      @result{} (cats dogs elephants)
18794 @end group
18796 @group
18797 (nthcdr -1 animals)
18798      @result{} (cats dogs elephants)
18799 @end group
18800 @end smallexample
18802 So, if a minus sign or a negative number is passed to @code{yank}, the
18803 @code{kill-ring-yank-point} is rotated backwards until it reaches the
18804 beginning of the list.  Then it stays there.  Unlike the other case,
18805 when it jumps from the end of the list to the beginning of the list,
18806 making a ring, it stops.  This makes sense.  You often want to get back
18807 to the most recently clipped out piece of text, but you don't usually
18808 want to insert text from as many as thirty kill commands ago.  So you
18809 need to work through the ring to get to the end, but won't cycle around
18810 it inadvertently if you are trying to come back to the beginning.
18812 Incidentally, any number passed to @code{yank} with a minus sign
18813 preceding it will be treated as @minus{}1.  This is evidently a
18814 simplification for writing the program.  You don't need to jump back
18815 towards the beginning of the kill ring more than one place at a time
18816 and doing this is easier than writing a function to determine the
18817 magnitude of the number that follows the minus sign.
18819 @node yank-pop, ring file, yank, Kill Ring
18820 @comment  node-name,  next,  previous,  up
18821 @appendixsec @code{yank-pop}
18822 @findex yank-pop
18824 After understanding @code{yank}, the @code{yank-pop} function is easy.
18825 Leaving out the documentation to save space, it looks like this:
18827 @smallexample
18828 @group
18829 (defun yank-pop (arg)
18830   (interactive "*p")
18831   (if (not (eq last-command 'yank))
18832       (error "Previous command was not a yank"))
18833 @end group
18834 @group
18835   (setq this-command 'yank)
18836   (let ((before (< (point) (mark))))
18837     (delete-region (point) (mark))
18838     (rotate-yank-pointer arg)
18839 @end group
18840 @group
18841     (set-mark (point))
18842     (insert (car kill-ring-yank-pointer))
18843     (if before (exchange-point-and-mark))))
18844 @end group
18845 @end smallexample
18847 The function is interactive with a small @samp{p} so the prefix
18848 argument is processed and passed to the function.  The command can
18849 only be used after a previous yank; otherwise an error message is
18850 sent.  This check uses the variable @code{last-command} which is
18851 discussed elsewhere.  (@xref{copy-region-as-kill}.)
18853 The @code{let} clause sets the variable @code{before} to true or false
18854 depending whether point is before or after mark and then the region
18855 between point and mark is deleted.  This is the region that was just
18856 inserted by the previous yank and it is this text that will be
18857 replaced.  Next the @code{kill-ring-yank-pointer} is rotated so that
18858 the previously inserted text is not reinserted yet again.  Mark is set
18859 at the beginning of the place the new text will be inserted and then
18860 the first element to which @code{kill-ring-yank-pointer} points is
18861 inserted.  This leaves point after the new text.  If in the previous
18862 yank, point was left before the inserted text, point and mark are now
18863 exchanged so point is again left in front of the newly inserted text.
18864 That is all there is to it!
18866 @node ring file,  , yank-pop, Kill Ring
18867 @comment  node-name,  next,  previous,  up
18868 @appendixsec The @file{ring.el} File
18869 @cindex @file{ring.el} file
18871 Interestingly, GNU Emacs posses a file called @file{ring.el} that
18872 provides many of the features we just discussed.  But functions such
18873 as @code{kill-ring-yank-pointer} do not use this library, possibly
18874 because they were written earlier.
18876 @node Full Graph, Free Software and Free Manuals, Kill Ring, Top
18877 @appendix A Graph with Labelled Axes
18879 Printed axes help you understand a graph.  They convey scale.  In an
18880 earlier chapter (@pxref{Readying a Graph, ,  Readying a Graph}), we
18881 wrote the code to print the body of a graph.  Here we write the code
18882 for printing and labelling vertical and horizontal axes, along with the
18883 body itself.
18885 @menu
18886 * Labelled Example::
18887 * print-graph Varlist::         @code{let} expression in @code{print-graph}.
18888 * print-Y-axis::                Print a label for the vertical axis.
18889 * print-X-axis::                Print a horizontal label.
18890 * Print Whole Graph::           The function to print a complete graph.
18891 @end menu
18893 @node Labelled Example, print-graph Varlist, Full Graph, Full Graph
18894 @ifnottex
18895 @unnumberedsec Labelled Example Graph
18896 @end ifnottex
18898 Since insertions fill a buffer to the right and below point, the new
18899 graph printing function should first print the Y or vertical axis,
18900 then the body of the graph, and finally the X or horizontal axis.
18901 This sequence lays out for us the contents of the function:
18903 @enumerate
18904 @item
18905 Set up code.
18907 @item
18908 Print Y axis.
18910 @item
18911 Print body of graph.
18913 @item
18914 Print X axis.
18915 @end enumerate
18917 @need 800
18918 Here is an example of how a finished graph should look:
18920 @smallexample
18921 @group
18922     10 -
18923                   *
18924                   *  *
18925                   *  **
18926                   *  ***
18927      5 -      *   *******
18928             * *** *******
18929             *************
18930           ***************
18931      1 - ****************
18932          |   |    |    |
18933          1   5   10   15
18934 @end group
18935 @end smallexample
18937 @noindent
18938 In this graph, both the vertical and the horizontal axes are labelled
18939 with numbers.  However, in some graphs, the horizontal axis is time
18940 and would be better labelled with months, like this:
18942 @smallexample
18943 @group
18944      5 -      *
18945             * ** *
18946             *******
18947           ********** **
18948      1 - **************
18949          |    ^      |
18950          Jan  June   Jan
18951 @end group
18952 @end smallexample
18954 Indeed, with a little thought, we can easily come up with a variety of
18955 vertical and horizontal labelling schemes.  Our task could become
18956 complicated.  But complications breed confusion.  Rather than permit
18957 this, it is better choose a simple labelling scheme for our first
18958 effort, and to modify or replace it later.
18960 @need 1200
18961 These considerations suggest the following outline for the
18962 @code{print-graph} function:
18964 @smallexample
18965 @group
18966 (defun print-graph (numbers-list)
18967   "@var{documentation}@dots{}"
18968   (let ((height  @dots{}
18969         @dots{}))
18970 @end group
18971 @group
18972     (print-Y-axis height @dots{} )
18973     (graph-body-print numbers-list)
18974     (print-X-axis @dots{} )))
18975 @end group
18976 @end smallexample
18978 We can work on each part of the @code{print-graph} function definition
18979 in turn.
18981 @node print-graph Varlist, print-Y-axis, Labelled Example, Full Graph
18982 @comment  node-name,  next,  previous,  up
18983 @appendixsec The @code{print-graph} Varlist
18984 @cindex @code{print-graph} varlist
18986 In writing the @code{print-graph} function, the first task is to write
18987 the varlist in the @code{let} expression.  (We will leave aside for the
18988 moment any thoughts about making the function interactive or about the
18989 contents of its documentation string.)
18991 The varlist should set several values.  Clearly, the top of the label
18992 for the vertical axis must be at least the height of the graph, which
18993 means that we must obtain this information here.  Note that the
18994 @code{print-graph-body} function also requires this information.  There
18995 is no reason to calculate the height of the graph in two different
18996 places, so we should change @code{print-graph-body} from the way we
18997 defined it earlier to take advantage of the calculation.
18999 Similarly, both the function for printing the X axis labels and the
19000 @code{print-graph-body} function need to learn the value of the width of
19001 each symbol.  We can perform the calculation here and change the
19002 definition for @code{print-graph-body} from the way we defined it in the
19003 previous chapter.
19005 The length of the label for the horizontal axis must be at least as long
19006 as the graph.  However, this information is used only in the function
19007 that prints the horizontal axis, so it does not need to be calculated here.
19009 These thoughts lead us directly to the following form for the varlist
19010 in the @code{let} for @code{print-graph}:
19012 @smallexample
19013 @group
19014 (let ((height (apply 'max numbers-list)) ; @r{First version.}
19015       (symbol-width (length graph-blank)))
19016 @end group
19017 @end smallexample
19019 @noindent
19020 As we shall see, this expression is not quite right.
19022 @need 2000
19023 @node print-Y-axis, print-X-axis, print-graph Varlist, Full Graph
19024 @comment  node-name,  next,  previous,  up
19025 @appendixsec The @code{print-Y-axis} Function
19026 @cindex Axis, print vertical
19027 @cindex Y axis printing
19028 @cindex Vertical axis printing
19029 @cindex Print vertical axis
19031 The job of the @code{print-Y-axis} function is to print a label for
19032 the vertical axis that looks like this:
19034 @smallexample
19035 @group
19036     10 -
19041      5 -
19045      1 -
19046 @end group
19047 @end smallexample
19049 @noindent
19050 The function should be passed the height of the graph, and then should
19051 construct and insert the appropriate numbers and marks.
19053 It is easy enough to see in the figure what the Y axis label should
19054 look like; but to say in words, and then to write a function
19055 definition to do the job is another matter.  It is not quite true to
19056 say that we want a number and a tic every five lines: there are only
19057 three lines between the @samp{1} and the @samp{5} (lines 2, 3, and 4),
19058 but four lines between the @samp{5} and the @samp{10} (lines 6, 7, 8,
19059 and 9).  It is better to say that we want a number and a tic mark on
19060 the base line (number 1) and then that we want a number and a tic on
19061 the fifth line from the bottom and on every line that is a multiple of
19062 five.
19064 @menu
19065 * Height of label::             What height for the Y axis?
19066 * Compute a Remainder::         How to compute the remainder of a division.
19067 * Y Axis Element::              Construct a line for the Y axis.
19068 * Y-axis-column::               Generate a list of Y axis labels.
19069 * print-Y-axis Penultimate::    A not quite final version.
19070 @end menu
19072 @node Height of label, Compute a Remainder, print-Y-axis, print-Y-axis
19073 @ifnottex
19074 @unnumberedsubsec What height should the label be?
19075 @end ifnottex
19077 The next issue is what height the label should be?  Suppose the maximum
19078 height of tallest column of the graph is seven.  Should the highest
19079 label on the Y axis be @samp{5 -}, and should the graph stick up above
19080 the label?  Or should the highest label be @samp{7 -}, and mark the peak
19081 of the graph?  Or should the highest label be @code{10 -}, which is a
19082 multiple of five, and be higher than the topmost value of the graph?
19084 The latter form is preferred.  Most graphs are drawn within rectangles
19085 whose sides are an integral number of steps long---5, 10, 15, and so
19086 on for a step distance of five.  But as soon as we decide to use a
19087 step height for the vertical axis, we discover that the simple
19088 expression in the varlist for computing the height is wrong.  The
19089 expression is @code{(apply 'max numbers-list)}.  This returns the
19090 precise height, not the maximum height plus whatever is necessary to
19091 round up to the nearest multiple of five.  A more complex expression
19092 is required.
19094 As usual in cases like this, a complex problem becomes simpler if it is
19095 divided into several smaller problems.
19097 First, consider the case when the highest value of the graph is an
19098 integral multiple of five---when it is 5, 10, 15, or some higher
19099 multiple of five.  We can use this value as the Y axis height.
19101 A fairly simply way to determine whether a number is a multiple of
19102 five is to divide it by five and see if the division results in a
19103 remainder.  If there is no remainder, the number is a multiple of
19104 five.  Thus, seven divided by five has a remainder of two, and seven
19105 is not an integral multiple of five.  Put in slightly different
19106 language, more reminiscent of the classroom, five goes into seven
19107 once, with a remainder of two.  However, five goes into ten twice,
19108 with no remainder: ten is an integral multiple of five.
19110 @node Compute a Remainder, Y Axis Element, Height of label, print-Y-axis
19111 @appendixsubsec Side Trip: Compute a Remainder
19113 @findex % @r{(remainder function)}
19114 @cindex Remainder function, @code{%}
19115 In Lisp, the function for computing a remainder is @code{%}.  The
19116 function returns the remainder of its first argument divided by its
19117 second argument.  As it happens, @code{%} is a function in Emacs Lisp
19118 that you cannot discover using @code{apropos}: you find nothing if you
19119 type @kbd{M-x apropos @key{RET} remainder @key{RET}}.  The only way to
19120 learn of the existence of @code{%} is to read about it in a book such
19121 as this or in the Emacs Lisp sources.  The @code{%} function is used
19122 in the code for @code{rotate-yank-pointer}, which is described in an
19123 appendix.  (@xref{rotate-yk-ptr body, , The Body of
19124 @code{rotate-yank-pointer}}.)
19126 You can try the @code{%} function by evaluating the following two
19127 expressions:
19129 @smallexample
19130 @group
19131 (% 7 5)
19133 (% 10 5)
19134 @end group
19135 @end smallexample
19137 @noindent
19138 The first expression returns 2 and the second expression returns 0.
19140 To test whether the returned value is zero or some other number, we
19141 can use the @code{zerop} function.  This function returns @code{t} if
19142 its argument, which must be a number, is zero.
19144 @smallexample
19145 @group
19146 (zerop (% 7 5))
19147      @result{} nil
19149 (zerop (% 10 5))
19150      @result{} t
19151 @end group
19152 @end smallexample
19154 Thus, the following expression will return @code{t} if the height
19155 of the graph is evenly divisible by five:
19157 @smallexample
19158 (zerop (% height 5))
19159 @end smallexample
19161 @noindent
19162 (The value of @code{height}, of course, can be found from @code{(apply
19163 'max numbers-list)}.)
19165 On the other hand, if the value of @code{height} is not a multiple of
19166 five, we want to reset the value to the next higher multiple of five.
19167 This is straightforward arithmetic using functions with which we are
19168 already familiar.  First, we divide the value of @code{height} by five
19169 to determine how many times five goes into the number.  Thus, five
19170 goes into twelve twice.  If we add one to this quotient and multiply by
19171 five, we will obtain the value of the next multiple of five that is
19172 larger than the height.  Five goes into twelve twice.  Add one to two,
19173 and multiply by five; the result is fifteen, which is the next multiple
19174 of five that is higher than twelve.  The Lisp expression for this is:
19176 @smallexample
19177 (* (1+ (/ height 5)) 5)
19178 @end smallexample
19180 @noindent
19181 For example, if you evaluate the following, the result is 15:
19183 @smallexample
19184 (* (1+ (/ 12 5)) 5)
19185 @end smallexample
19187 All through this discussion, we have been using `five' as the value
19188 for spacing labels on the Y axis; but we may want to use some other
19189 value.  For generality, we should replace `five' with a variable to
19190 which we can assign a value.  The best name I can think of for this
19191 variable is @code{Y-axis-label-spacing}.
19193 @need 1250
19194 Using this term, and an @code{if} expression, we produce the
19195 following:
19197 @smallexample
19198 @group
19199 (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19200     height
19201   ;; @r{else}
19202   (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
19203      Y-axis-label-spacing))
19204 @end group
19205 @end smallexample
19207 @noindent
19208 This expression returns the value of @code{height} itself if the height
19209 is an even multiple of the value of the @code{Y-axis-label-spacing} or
19210 else it computes and returns a value of @code{height} that is equal to
19211 the next higher multiple of the value of the @code{Y-axis-label-spacing}.
19213 We can now include this expression in the @code{let} expression of the
19214 @code{print-graph} function (after first setting the value of
19215 @code{Y-axis-label-spacing}):
19216 @vindex Y-axis-label-spacing
19218 @smallexample
19219 @group
19220 (defvar Y-axis-label-spacing 5
19221   "Number of lines from one Y axis label to next.")
19222 @end group
19224 @group
19225 @dots{}
19226 (let* ((height (apply 'max numbers-list))
19227        (height-of-top-line
19228         (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19229             height
19230 @end group
19231 @group
19232           ;; @r{else}
19233           (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
19234              Y-axis-label-spacing)))
19235        (symbol-width (length graph-blank))))
19236 @dots{}
19237 @end group
19238 @end smallexample
19240 @noindent
19241 (Note use of the  @code{let*} function: the initial value of height is
19242 computed once by the @code{(apply 'max numbers-list)} expression and
19243 then the resulting value of  @code{height} is used to compute its
19244 final value.  @xref{fwd-para let, , The @code{let*} expression}, for
19245 more about @code{let*}.)
19247 @node Y Axis Element, Y-axis-column, Compute a Remainder, print-Y-axis
19248 @appendixsubsec Construct a Y Axis Element
19250 When we print the vertical axis, we want to insert strings such as
19251 @w{@samp{5 -}} and @w{@samp{10 - }} every five lines.
19252 Moreover, we want the numbers and dashes to line up, so shorter
19253 numbers must be padded with leading spaces.  If some of the strings
19254 use two digit numbers, the strings with single digit numbers must
19255 include a leading blank space before the number.
19257 @findex number-to-string
19258 To figure out the length of the number, the @code{length} function is
19259 used.  But the @code{length} function works only with a string, not with
19260 a number.  So the number has to be converted from being a number to
19261 being a string.  This is done with the @code{number-to-string} function.
19262 For example,
19264 @smallexample
19265 @group
19266 (length (number-to-string 35))
19267      @result{} 2
19269 (length (number-to-string 100))
19270      @result{} 3
19271 @end group
19272 @end smallexample
19274 @noindent
19275 (@code{number-to-string} is also called @code{int-to-string}; you will
19276 see this alternative name in various sources.)
19278 In addition, in each label, each number is followed by a string such
19279 as @w{@samp{ - }}, which we will call the @code{Y-axis-tic} marker.
19280 This variable is defined with @code{defvar}:
19282 @vindex Y-axis-tic
19283 @smallexample
19284 @group
19285 (defvar Y-axis-tic " - "
19286    "String that follows number in a Y axis label.")
19287 @end group
19288 @end smallexample
19290 The length of the Y label is the sum of the length of the Y axis tic
19291 mark and the length of the number of the top of the graph.
19293 @smallexample
19294 (length (concat (number-to-string height) Y-axis-tic)))
19295 @end smallexample
19297 This value will be calculated by the @code{print-graph} function in
19298 its varlist as @code{full-Y-label-width} and passed on.  (Note that we
19299 did not think to include this in the varlist when we first proposed it.)
19301 To make a complete vertical axis label, a tic mark is concatenated
19302 with a number; and the two together may be preceded by one or more
19303 spaces depending on how long the number is.  The label consists of
19304 three parts: the (optional) leading spaces, the number, and the tic
19305 mark.  The function is passed the value of the number for the specific
19306 row, and the value of the width of the top line, which is calculated
19307 (just once) by @code{print-graph}.
19309 @smallexample
19310 @group
19311 (defun Y-axis-element (number full-Y-label-width)
19312   "Construct a NUMBERed label element.
19313 A numbered element looks like this `  5 - ',
19314 and is padded as needed so all line up with
19315 the element for the largest number."
19316 @end group
19317 @group
19318   (let* ((leading-spaces
19319          (- full-Y-label-width
19320             (length
19321              (concat (number-to-string number)
19322                      Y-axis-tic)))))
19323 @end group
19324 @group
19325     (concat
19326      (make-string leading-spaces ? )
19327      (number-to-string number)
19328      Y-axis-tic)))
19329 @end group
19330 @end smallexample
19332 The @code{Y-axis-element} function concatenates together the leading
19333 spaces, if any; the number, as a string; and the tic mark.
19335 To figure out how many leading spaces the label will need, the
19336 function subtracts the actual length of the label---the length of the
19337 number plus the length of the tic mark---from the desired label width.
19339 @findex make-string
19340 Blank spaces are inserted using the @code{make-string} function.  This
19341 function takes two arguments: the first tells it how long the string
19342 will be and the second is a symbol for the character to insert, in a
19343 special format.  The format is a question mark followed by a blank
19344 space, like this, @samp{? }.  @xref{Character Type, , Character Type,
19345 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a description of the
19346 syntax for characters.
19348 The @code{number-to-string} function is used in the concatenation
19349 expression, to convert the number to a string that is concatenated
19350 with the leading spaces and the tic mark.
19352 @node Y-axis-column, print-Y-axis Penultimate, Y Axis Element, print-Y-axis
19353 @appendixsubsec Create a Y Axis Column
19355 The preceding functions provide all the tools needed to construct a
19356 function that generates a list of numbered and blank strings to insert
19357 as the label for the vertical axis:
19359 @findex Y-axis-column
19360 @smallexample
19361 @group
19362 (defun Y-axis-column (height width-of-label)
19363   "Construct list of Y axis labels and blank strings.
19364 For HEIGHT of line above base and WIDTH-OF-LABEL."
19365   (let (Y-axis)
19366 @group
19367 @end group
19368     (while (> height 1)
19369       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19370           ;; @r{Insert label.}
19371           (setq Y-axis
19372                 (cons
19373                  (Y-axis-element height width-of-label)
19374                  Y-axis))
19375 @group
19376 @end group
19377         ;; @r{Else, insert blanks.}
19378         (setq Y-axis
19379               (cons
19380                (make-string width-of-label ? )
19381                Y-axis)))
19382       (setq height (1- height)))
19383     ;; @r{Insert base line.}
19384     (setq Y-axis
19385           (cons (Y-axis-element 1 width-of-label) Y-axis))
19386     (nreverse Y-axis)))
19387 @end group
19388 @end smallexample
19390 In this function, we start with the value of @code{height} and
19391 repetitively subtract one from its value.  After each subtraction, we
19392 test to see whether the value is an integral multiple of the
19393 @code{Y-axis-label-spacing}.  If it is, we construct a numbered label
19394 using the @code{Y-axis-element} function; if not, we construct a
19395 blank label using the @code{make-string} function.  The base line
19396 consists of the number one followed by a tic mark.
19398 @need 2000
19399 @node print-Y-axis Penultimate,  , Y-axis-column, print-Y-axis
19400 @appendixsubsec The Not Quite Final Version of @code{print-Y-axis}
19402 The list constructed by the @code{Y-axis-column} function is passed to
19403 the @code{print-Y-axis} function, which inserts the list as a column.
19405 @findex print-Y-axis
19406 @smallexample
19407 @group
19408 (defun print-Y-axis (height full-Y-label-width)
19409   "Insert Y axis using HEIGHT and FULL-Y-LABEL-WIDTH.
19410 Height must be the maximum height of the graph.
19411 Full width is the width of the highest label element."
19412 ;; Value of height and full-Y-label-width
19413 ;; are passed by `print-graph'.
19414 @end group
19415 @group
19416   (let ((start (point)))
19417     (insert-rectangle
19418      (Y-axis-column height full-Y-label-width))
19419     ;; @r{Place point ready for inserting graph.}
19420     (goto-char start)
19421     ;; @r{Move point forward by value of} full-Y-label-width
19422     (forward-char full-Y-label-width)))
19423 @end group
19424 @end smallexample
19426 The @code{print-Y-axis} uses the @code{insert-rectangle} function to
19427 insert the Y axis labels created by the @code{Y-axis-column} function.
19428 In addition, it places point at the correct position for printing the body of
19429 the graph.
19431 You can test @code{print-Y-axis}:
19433 @enumerate
19434 @item
19435 Install
19437 @smallexample
19438 @group
19439 Y-axis-label-spacing
19440 Y-axis-tic
19441 Y-axis-element
19442 Y-axis-column
19443 print-Y-axis
19444 @end group
19445 @end smallexample
19447 @item
19448 Copy the following expression:
19450 @smallexample
19451 (print-Y-axis 12 5)
19452 @end smallexample
19454 @item
19455 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
19456 want the axis labels to start.
19458 @item
19459 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
19461 @item
19462 Yank the @code{graph-body-print} expression into the minibuffer
19463 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
19465 @item
19466 Press @key{RET} to evaluate the expression.
19467 @end enumerate
19469 Emacs will print labels vertically, the top one being
19470 @w{@samp{10 -@w{ }}}.  (The @code{print-graph} function
19471 will pass the value of @code{height-of-top-line}, which
19472 in this case would end up as 15.)
19474 @need 2000
19475 @node print-X-axis, Print Whole Graph, print-Y-axis, Full Graph
19476 @appendixsec The @code{print-X-axis} Function
19477 @cindex Axis, print horizontal
19478 @cindex X axis printing
19479 @cindex Print horizontal axis
19480 @cindex Horizontal axis printing
19482 X axis labels are much like Y axis labels, except that the tics are on a
19483 line above the numbers.  Labels should look like this:
19485 @smallexample
19486 @group
19487     |   |    |    |
19488     1   5   10   15
19489 @end group
19490 @end smallexample
19492 The first tic is under the first column of the graph and is preceded by
19493 several blank spaces.  These spaces provide room in rows above for the Y
19494 axis labels.  The second, third, fourth, and subsequent tics are all
19495 spaced equally, according to the value of @code{X-axis-label-spacing}.
19497 The second row of the X axis consists of numbers, preceded by several
19498 blank spaces and also separated according to the value of the variable
19499 @code{X-axis-label-spacing}.
19501 The value of the variable @code{X-axis-label-spacing} should itself be
19502 measured in units of @code{symbol-width}, since you may want to change
19503 the width of the symbols that you are using to print the body of the
19504 graph without changing the ways the graph is labelled.
19506 @menu
19507 * Similarities differences::    Much like @code{print-Y-axis}, but not exactly.
19508 * X Axis Tic Marks::            Create tic marks for the horizontal axis.
19509 @end menu
19511 @node Similarities differences, X Axis Tic Marks, print-X-axis, print-X-axis
19512 @ifnottex
19513 @unnumberedsubsec Similarities and differences
19514 @end ifnottex
19516 The @code{print-X-axis} function is constructed in more or less the
19517 same fashion as the @code{print-Y-axis} function except that it has
19518 two lines: the line of tic marks and the numbers.  We will write a
19519 separate function to print each line and then combine them within the
19520 @code{print-X-axis} function.
19522 This is a three step process:
19524 @enumerate
19525 @item
19526 Write a function to print the X axis tic marks, @code{print-X-axis-tic-line}.
19528 @item
19529 Write a function to print the X numbers, @code{print-X-axis-numbered-line}.
19531 @item
19532 Write a function to print both lines, the @code{print-X-axis} function,
19533 using @code{print-X-axis-tic-line} and
19534 @code{print-X-axis-numbered-line}.
19535 @end enumerate
19537 @node X Axis Tic Marks,  , Similarities differences, print-X-axis
19538 @appendixsubsec X Axis Tic Marks
19540 The first function should print the X axis tic marks.  We must specify
19541 the tic marks themselves and their spacing:
19543 @smallexample
19544 @group
19545 (defvar X-axis-label-spacing
19546   (if (boundp 'graph-blank)
19547       (* 5 (length graph-blank)) 5)
19548   "Number of units from one X axis label to next.")
19549 @end group
19550 @end smallexample
19552 @noindent
19553 (Note that the value of @code{graph-blank} is set by another
19554 @code{defvar}.  The @code{boundp} predicate checks whether it has
19555 already been set; @code{boundp} returns @code{nil} if it has not.
19556 If @code{graph-blank} were unbound and we did not use this conditional
19557 construction, in GNU Emacs 21, we would enter the debugger and see an
19558 error message saying
19559 @samp{@w{Debugger entered--Lisp error:} @w{(void-variable graph-blank)}}.)
19561 @need 1200
19562 Here is the @code{defvar} for @code{X-axis-tic-symbol}:
19564 @smallexample
19565 @group
19566 (defvar X-axis-tic-symbol "|"
19567   "String to insert to point to a column in X axis.")
19568 @end group
19569 @end smallexample
19571 @need 1250
19572 The goal is to make a line that looks like this:
19574 @smallexample
19575        |   |    |    |
19576 @end smallexample
19578 The first tic is indented so that it is under the first column, which is
19579 indented to provide space for the Y axis labels.
19581 A tic element consists of the blank spaces that stretch from one tic to
19582 the next plus a tic symbol.  The number of blanks is determined by the
19583 width of the tic symbol and the @code{X-axis-label-spacing}.
19585 @need 1250
19586 The code looks like this:
19588 @smallexample
19589 @group
19590 ;;; X-axis-tic-element
19591 @dots{}
19592 (concat
19593  (make-string
19594   ;; @r{Make a string of blanks.}
19595   (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
19596       (length X-axis-tic-symbol))
19597   ? )
19598  ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
19599  X-axis-tic-symbol)
19600 @dots{}
19601 @end group
19602 @end smallexample
19604 Next, we determine how many blanks are needed to indent the first tic
19605 mark to the first column of the graph.  This uses the value of
19606 @code{full-Y-label-width} passed it by the @code{print-graph} function.
19608 @need 1250
19609 The code to make @code{X-axis-leading-spaces}
19610 looks like this:
19612 @smallexample
19613 @group
19614 ;; X-axis-leading-spaces
19615 @dots{}
19616 (make-string full-Y-label-width ? )
19617 @dots{}
19618 @end group
19619 @end smallexample
19621 We also need to determine the length of the horizontal axis, which is
19622 the length of the numbers list, and the number of tics in the horizontal
19623 axis:
19625 @smallexample
19626 @group
19627 ;; X-length
19628 @dots{}
19629 (length numbers-list)
19630 @end group
19632 @group
19633 ;; tic-width
19634 @dots{}
19635 (* symbol-width X-axis-label-spacing)
19636 @end group
19638 @group
19639 ;; number-of-X-tics
19640 (if (zerop (% (X-length tic-width)))
19641     (/ (X-length tic-width))
19642   (1+ (/ (X-length tic-width))))
19643 @end group
19644 @end smallexample
19646 @need 1250
19647 All this leads us directly to the function for printing the X axis tic line:
19649 @findex print-X-axis-tic-line
19650 @smallexample
19651 @group
19652 (defun print-X-axis-tic-line
19653   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces X-axis-tic-element)
19654   "Print tics for X axis."
19655     (insert X-axis-leading-spaces)
19656     (insert X-axis-tic-symbol)  ; @r{Under first column.}
19657 @end group
19658 @group
19659     ;; @r{Insert second tic in the right spot.}
19660     (insert (concat
19661              (make-string
19662               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
19663                   ;; @r{Insert white space up to second tic symbol.}
19664                   (* 2 (length X-axis-tic-symbol)))
19665               ? )
19666              X-axis-tic-symbol))
19667 @end group
19668 @group
19669     ;; @r{Insert remaining tics.}
19670     (while (> number-of-X-tics 1)
19671       (insert X-axis-tic-element)
19672       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics))))
19673 @end group
19674 @end smallexample
19676 The line of numbers is equally straightforward:
19678 @need 1250
19679 First, we create a numbered element with blank spaces before each number:
19681 @findex X-axis-element
19682 @smallexample
19683 @group
19684 (defun X-axis-element (number)
19685   "Construct a numbered X axis element."
19686   (let ((leading-spaces
19687          (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
19688              (length (number-to-string number)))))
19689     (concat (make-string leading-spaces ? )
19690             (number-to-string number))))
19691 @end group
19692 @end smallexample
19694 Next, we create the function to print the numbered line, starting with
19695 the number ``1'' under the first column:
19697 @findex print-X-axis-numbered-line
19698 @smallexample
19699 @group
19700 (defun print-X-axis-numbered-line
19701   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces)
19702   "Print line of X-axis numbers"
19703   (let ((number X-axis-label-spacing))
19704     (insert X-axis-leading-spaces)
19705     (insert "1")
19706 @end group
19707 @group
19708     (insert (concat
19709              (make-string
19710               ;; @r{Insert white space up to next number.}
19711               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing) 2)
19712               ? )
19713              (number-to-string number)))
19714 @end group
19715 @group
19716     ;; @r{Insert remaining numbers.}
19717     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
19718     (while (> number-of-X-tics 1)
19719       (insert (X-axis-element number))
19720       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
19721       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
19722 @end group
19723 @end smallexample
19725 Finally, we need to write the @code{print-X-axis} that uses
19726 @code{print-X-axis-tic-line} and
19727 @code{print-X-axis-numbered-line}.
19729 The function must determine the local values of the variables used by both
19730 @code{print-X-axis-tic-line} and @code{print-X-axis-numbered-line}, and
19731 then it must call them.  Also, it must print the carriage return that
19732 separates the two lines.
19734 The function consists of a varlist that specifies five local variables,
19735 and calls to each of the two line printing functions:
19737 @findex print-X-axis
19738 @smallexample
19739 @group
19740 (defun print-X-axis (numbers-list)
19741   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST."
19742   (let* ((leading-spaces
19743           (make-string full-Y-label-width ? ))
19744 @end group
19745 @group
19746        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
19747        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
19748        (X-length (length numbers-list))
19749 @end group
19750 @group
19751        (X-tic
19752         (concat
19753          (make-string
19754 @end group
19755 @group
19756           ;; @r{Make a string of blanks.}
19757           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
19758               (length X-axis-tic-symbol))
19759           ? )
19760 @end group
19761 @group
19762          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
19763          X-axis-tic-symbol))
19764 @end group
19765 @group
19766        (tic-number
19767         (if (zerop (% X-length tic-width))
19768             (/ X-length tic-width)
19769           (1+ (/ X-length tic-width)))))
19770 @end group
19771 @group
19772     (print-X-axis-tic-line tic-number leading-spaces X-tic)
19773     (insert "\n")
19774     (print-X-axis-numbered-line tic-number leading-spaces)))
19775 @end group
19776 @end smallexample
19778 @need 1250
19779 You can test @code{print-X-axis}:
19781 @enumerate
19782 @item
19783 Install @code{X-axis-tic-symbol}, @code{X-axis-label-spacing},
19784 @code{print-X-axis-tic-line}, as well as @code{X-axis-element},
19785 @code{print-X-axis-numbered-line}, and @code{print-X-axis}.
19787 @item
19788 Copy the following expression:
19790 @smallexample
19791 @group
19792 (progn
19793  (let ((full-Y-label-width 5)
19794        (symbol-width 1))
19795    (print-X-axis
19796     '(1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16))))
19797 @end group
19798 @end smallexample
19800 @item
19801 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
19802 want the axis labels to start.
19804 @item
19805 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
19807 @item
19808 Yank the test expression into the minibuffer
19809 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
19811 @item
19812 Press @key{RET} to evaluate the expression.
19813 @end enumerate
19815 @need 1250
19816 Emacs will print the horizontal axis like this:
19817 @sp 1
19819 @smallexample
19820 @group
19821      |   |    |    |    |
19822      1   5   10   15   20
19823 @end group
19824 @end smallexample
19826 @node Print Whole Graph,  , print-X-axis, Full Graph
19827 @appendixsec Printing the Whole Graph
19828 @cindex Printing the whole graph
19829 @cindex Whole graph printing
19830 @cindex Graph, printing all
19832 Now we are nearly ready to print the whole graph.
19834 The function to print the graph with the proper labels follows the
19835 outline we created earlier (@pxref{Full Graph, , A Graph with Labelled
19836 Axes}), but with additions.
19838 @need 1250
19839 Here is the outline:
19841 @smallexample
19842 @group
19843 (defun print-graph (numbers-list)
19844   "@var{documentation}@dots{}"
19845   (let ((height  @dots{}
19846         @dots{}))
19847 @end group
19848 @group
19849     (print-Y-axis height @dots{} )
19850     (graph-body-print numbers-list)
19851     (print-X-axis @dots{} )))
19852 @end group
19853 @end smallexample
19855 @menu
19856 * The final version::           A few changes.
19857 * Test print-graph::            Run a short test.
19858 * Graphing words in defuns::    Executing the final code.
19859 * lambda::                      How to write an anonymous function.
19860 * mapcar::                      Apply a function to elements of a list.
19861 * Another Bug::                 Yet another bug @dots{} most insidious.
19862 * Final printed graph::         The graph itself!
19863 @end menu
19865 @node The final version, Test print-graph, Print Whole Graph, Print Whole Graph
19866 @ifnottex
19867 @unnumberedsubsec Changes for the Final Version
19868 @end ifnottex
19870 The final version is different from what we planned in two ways:
19871 first, it contains additional values calculated once in the varlist;
19872 second, it carries an option to specify the labels' increment per row.
19873 This latter feature turns out to be essential; otherwise, a graph may
19874 have more rows than fit on a display or on a sheet of paper.
19876 @need 1500
19877 This new feature requires a change to the @code{Y-axis-column}
19878 function, to add @code{vertical-step} to it.  The function looks like
19879 this:
19881 @findex Y-axis-column @r{Final version.}
19882 @smallexample
19883 @group
19884 ;;; @r{Final version.}
19885 (defun Y-axis-column
19886   (height width-of-label &optional vertical-step)
19887   "Construct list of labels for Y axis.
19888 HEIGHT is maximum height of graph.
19889 WIDTH-OF-LABEL is maximum width of label.
19890 VERTICAL-STEP, an option, is a positive integer
19891 that specifies how much a Y axis label increments
19892 for each line.  For example, a step of 5 means
19893 that each line is five units of the graph."
19894 @end group
19895 @group
19896   (let (Y-axis
19897         (number-per-line (or vertical-step 1)))
19898     (while (> height 1)
19899       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19900 @end group
19901 @group
19902           ;; @r{Insert label.}
19903           (setq Y-axis
19904                 (cons
19905                  (Y-axis-element
19906                   (* height number-per-line)
19907                   width-of-label)
19908                  Y-axis))
19909 @end group
19910 @group
19911         ;; @r{Else, insert blanks.}
19912         (setq Y-axis
19913               (cons
19914                (make-string width-of-label ? )
19915                Y-axis)))
19916       (setq height (1- height)))
19917 @end group
19918 @group
19919     ;; @r{Insert base line.}
19920     (setq Y-axis (cons (Y-axis-element
19921                         (or vertical-step 1)
19922                         width-of-label)
19923                        Y-axis))
19924     (nreverse Y-axis)))
19925 @end group
19926 @end smallexample
19928 The values for the maximum height of graph and the width of a symbol
19929 are computed by @code{print-graph} in its @code{let} expression; so
19930 @code{graph-body-print} must be changed to accept them.
19932 @findex graph-body-print @r{Final version.}
19933 @smallexample
19934 @group
19935 ;;; @r{Final version.}
19936 (defun graph-body-print (numbers-list height symbol-width)
19937   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
19938 The numbers-list consists of the Y-axis values.
19939 HEIGHT is maximum height of graph.
19940 SYMBOL-WIDTH is number of each column."
19941 @end group
19942 @group
19943   (let (from-position)
19944     (while numbers-list
19945       (setq from-position (point))
19946       (insert-rectangle
19947        (column-of-graph height (car numbers-list)))
19948       (goto-char from-position)
19949       (forward-char symbol-width)
19950 @end group
19951 @group
19952       ;; @r{Draw graph column by column.}
19953       (sit-for 0)
19954       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
19955     ;; @r{Place point for X axis labels.}
19956     (forward-line height)
19957     (insert "\n")))
19958 @end group
19959 @end smallexample
19961 @need 1250
19962 Finally, the code for the @code{print-graph} function:
19964 @findex print-graph @r{Final version.}
19965 @smallexample
19966 @group
19967 ;;; @r{Final version.}
19968 (defun print-graph
19969   (numbers-list &optional vertical-step)
19970   "Print labelled bar graph of the NUMBERS-LIST.
19971 The numbers-list consists of the Y-axis values.
19972 @end group
19974 @group
19975 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
19976 specifies how much a Y axis label increments for
19977 each line.  For example, a step of 5 means that
19978 each row is five units."
19979 @end group
19980 @group
19981   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
19982          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
19983          ;; @r{and the number with the most digits.}
19984          (height (apply 'max numbers-list))
19985 @end group
19986 @group
19987          (height-of-top-line
19988           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19989               height
19990             ;; @r{else}
19991             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
19992                Y-axis-label-spacing)))
19993 @end group
19994 @group
19995          (vertical-step (or vertical-step 1))
19996          (full-Y-label-width
19997           (length
19998 @end group
19999 @group
20000            (concat
20001             (number-to-string
20002              (* height-of-top-line vertical-step))
20003             Y-axis-tic))))
20004 @end group
20006 @group
20007     (print-Y-axis
20008      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
20009 @end group
20010 @group
20011     (graph-body-print
20012      numbers-list height-of-top-line symbol-width)
20013     (print-X-axis numbers-list)))
20014 @end group
20015 @end smallexample
20017 @node Test print-graph, Graphing words in defuns, The final version, Print Whole Graph
20018 @appendixsubsec Testing @code{print-graph}
20020 @need 1250
20021 We can test the @code{print-graph} function with a short list of numbers:
20023 @enumerate
20024 @item
20025 Install the final versions of @code{Y-axis-column},
20026 @code{graph-body-print}, and @code{print-graph} (in addition to the
20027 rest of the code.)
20029 @item
20030 Copy the following expression:
20032 @smallexample
20033 (print-graph '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1))
20034 @end smallexample
20036 @item
20037 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
20038 want the axis labels to start.
20040 @item
20041 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
20043 @item
20044 Yank the test expression into the minibuffer
20045 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
20047 @item
20048 Press @key{RET} to evaluate the expression.
20049 @end enumerate
20051 @need 1250
20052 Emacs will print a graph that looks like this:
20054 @smallexample
20055 @group
20056 10 -
20059          *
20060         **   *
20061  5 -   ****  *
20062        **** ***
20063      * *********
20064      ************
20065  1 - *************
20067      |   |    |    |
20068      1   5   10   15
20069 @end group
20070 @end smallexample
20072 @need 1200
20073 On the other hand, if you pass @code{print-graph} a
20074 @code{vertical-step} value of 2, by evaluating this expression:
20076 @smallexample
20077 (print-graph '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1) 2)
20078 @end smallexample
20080 @need 1250
20081 @noindent
20082 The graph looks like this:
20084 @smallexample
20085 @group
20086 20 -
20089          *
20090         **   *
20091 10 -   ****  *
20092        **** ***
20093      * *********
20094      ************
20095  2 - *************
20097      |   |    |    |
20098      1   5   10   15
20099 @end group
20100 @end smallexample
20102 @noindent
20103 (A question: is the `2' on the bottom of the vertical axis a bug or a
20104 feature?  If you think it is a bug, and should be a `1' instead, (or
20105 even a `0'), you can modify the sources.)
20107 @node Graphing words in defuns, lambda, Test print-graph, Print Whole Graph
20108 @appendixsubsec Graphing Numbers of Words and Symbols
20110 Now for the graph for which all this code was written: a graph that
20111 shows how many function definitions contain fewer than 10 words and
20112 symbols, how many contain between 10 and 19 words and symbols, how
20113 many contain between 20 and 29 words and symbols, and so on.
20115 This is a multi-step process.  First make sure you have loaded all the
20116 requisite code.
20118 @need 1500
20119 It is a good idea to reset the value of @code{top-of-ranges} in case
20120 you have set it to some different value.  You can evaluate the
20121 following:
20123 @smallexample
20124 @group
20125 (setq top-of-ranges
20126  '(10  20  30  40  50
20127    60  70  80  90 100
20128   110 120 130 140 150
20129   160 170 180 190 200
20130   210 220 230 240 250
20131   260 270 280 290 300)
20132 @end group
20133 @end smallexample
20135 @noindent
20136 Next create a list of the number of words and symbols in each range.
20138 @need 1500
20139 @noindent
20140 Evaluate the following:
20142 @smallexample
20143 @group
20144 (setq list-for-graph
20145        (defuns-per-range
20146          (sort
20147           (recursive-lengths-list-many-files
20148            (directory-files "/usr/local/emacs/lisp"
20149                             t ".+el$"))
20150           '<)
20151          top-of-ranges))
20152 @end group
20153 @end smallexample
20155 @noindent
20156 On my old machine, this took about an hour.  It looked though 303 Lisp
20157 files in my copy of Emacs version 19.23.  After all that computing,
20158 the @code{list-for-graph} had this value:
20160 @smallexample
20161 @group
20162 (537 1027 955 785 594 483 349 292 224 199 166 120 116 99
20163 90 80 67 48 52 45 41 33 28 26 25 20 12 28 11 13 220)
20164 @end group
20165 @end smallexample
20167 @noindent
20168 This means that my copy of Emacs had 537 function definitions with
20169 fewer than 10 words or symbols in them, 1,027 function definitions
20170 with 10 to 19 words or symbols in them, 955 function definitions with
20171 20 to 29 words or symbols in them, and so on.
20173 Clearly, just by looking at this list we can see that most function
20174 definitions contain ten to thirty words and symbols.
20176 Now for printing.  We do @emph{not} want to print a graph that is
20177 1,030 lines high @dots{}  Instead, we should print a graph that is
20178 fewer than twenty-five lines high.  A graph that height can be
20179 displayed on almost any monitor, and easily printed on a sheet of paper.
20181 This means that each value in @code{list-for-graph} must be reduced to
20182 one-fiftieth its present value.
20184 Here is a short function to do just that, using two functions we have
20185 not yet seen, @code{mapcar} and @code{lambda}.
20187 @smallexample
20188 @group
20189 (defun one-fiftieth (full-range)
20190   "Return list, each number one-fiftieth of previous."
20191  (mapcar '(lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
20192 @end group
20193 @end smallexample
20195 @node lambda, mapcar, Graphing words in defuns, Print Whole Graph
20196 @appendixsubsec A @code{lambda} Expression: Useful Anonymity
20197 @cindex Anonymous function
20198 @findex lambda
20200 @code{lambda} is the symbol for an anonymous function, a function
20201 without a name.  Every time you use an anonymous function, you need to
20202 include its whole body.
20204 @need 1250
20205 @noindent
20206 Thus,
20208 @smallexample
20209 (lambda (arg) (/ arg 50))
20210 @end smallexample
20212 @noindent
20213 is a function definition that says `return the value resulting from
20214 dividing whatever is passed to me as @code{arg} by 50'.
20216 @need 1200
20217 Earlier, for example, we had a function @code{multiply-by-seven}; it
20218 multiplied its argument by 7.  This function is similar, except it
20219 divides its argument by 50; and, it has no name.  The anonymous
20220 equivalent of @code{multiply-by-seven} is:
20222 @smallexample
20223 (lambda (number) (* 7 number))
20224 @end smallexample
20226 @noindent
20227 (@xref{defun, ,  The @code{defun} Special Form}.)
20229 @need 1250
20230 @noindent
20231 If we want to multiply 3 by 7, we can write:
20233 @c !!! Clear print-postscript-figures if the computer formatting this
20234 @c     document is too small and cannot handle all the diagrams and figures.
20235 @c clear print-postscript-figures
20236 @c set print-postscript-figures
20237 @c lambda example diagram #1
20238 @ifnottex
20239 @smallexample
20240 @group
20241 (multiply-by-seven 3)
20242  \_______________/ ^
20243          |         |
20244       function  argument
20245 @end group
20246 @end smallexample
20247 @end ifnottex
20248 @ifset print-postscript-figures
20249 @sp 1
20250 @tex
20251 @image{lambda-1}
20252 %%%% old method of including an image
20253 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
20254 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/lambda-1.eps}}
20255 % \catcode`\@=0 %
20256 @end tex
20257 @sp 1
20258 @end ifset
20259 @ifclear print-postscript-figures
20260 @iftex
20261 @smallexample
20262 @group
20263 (multiply-by-seven 3)
20264  \_______________/ ^
20265          |         |
20266       function  argument
20267 @end group
20268 @end smallexample
20269 @end iftex
20270 @end ifclear
20272 @noindent
20273 This expression returns 21.
20275 @need 1250
20276 @noindent
20277 Similarly, we can write:
20279 @c lambda example diagram #2
20280 @ifnottex
20281 @smallexample
20282 @group
20283 ((lambda (number) (* 7 number)) 3)
20284  \____________________________/ ^
20285                |                |
20286       anonymous function     argument
20287 @end group
20288 @end smallexample
20289 @end ifnottex
20290 @ifset print-postscript-figures
20291 @sp 1
20292 @tex
20293 @image{lambda-2}
20294 %%%% old method of including an image
20295 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
20296 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/lambda-2.eps}}
20297 % \catcode`\@=0 %
20298 @end tex
20299 @sp 1
20300 @end ifset
20301 @ifclear print-postscript-figures
20302 @iftex
20303 @smallexample
20304 @group
20305 ((lambda (number) (* 7 number)) 3)
20306  \____________________________/ ^
20307                |                |
20308       anonymous function     argument
20309 @end group
20310 @end smallexample
20311 @end iftex
20312 @end ifclear
20314 @need 1250
20315 @noindent
20316 If we want to divide 100 by 50, we can write:
20318 @c lambda example diagram #3
20319 @ifnottex
20320 @smallexample
20321 @group
20322 ((lambda (arg) (/ arg 50)) 100)
20323  \______________________/  \_/
20324              |              |
20325     anonymous function   argument
20326 @end group
20327 @end smallexample
20328 @end ifnottex
20329 @ifset print-postscript-figures
20330 @sp 1
20331 @tex
20332 @image{lambda-3}
20333 %%%% old method of including an image
20334 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
20335 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/lambda-3.eps}}
20336 % \catcode`\@=0 %
20337 @end tex
20338 @sp 1
20339 @end ifset
20340 @ifclear print-postscript-figures
20341 @iftex
20342 @smallexample
20343 @group
20344 ((lambda (arg) (/ arg 50)) 100)
20345  \______________________/  \_/
20346              |              |
20347     anonymous function   argument
20348 @end group
20349 @end smallexample
20350 @end iftex
20351 @end ifclear
20353 @noindent
20354 This expression returns 2.  The 100 is passed to the function, which
20355 divides that number by 50.
20357 @xref{Lambda Expressions, , Lambda Expressions, elisp, The GNU Emacs
20358 Lisp Reference Manual}, for more about @code{lambda}.  Lisp and lambda
20359 expressions derive from the Lambda Calculus.
20361 @node mapcar, Another Bug, lambda, Print Whole Graph
20362 @appendixsubsec The @code{mapcar} Function
20363 @findex mapcar
20365 @code{mapcar} is a function that calls its first argument with each
20366 element of its second argument, in turn.  The second argument must be
20367 a sequence.
20369 The @samp{map} part of the name comes from the mathematical phrase,
20370 `mapping over a domain', meaning to apply a function to each of the
20371 elements in a domain.  The mathematical phrase is based on the
20372 metaphor of a surveyor walking, one step at a time, over an area he is
20373 mapping.  And @samp{car}, of course, comes from the Lisp notion of the
20374 first of a list.
20376 @need 1250
20377 @noindent
20378 For example,
20380 @smallexample
20381 @group
20382 (mapcar '1+ '(2 4 6))
20383      @result{} (3 5 7)
20384 @end group
20385 @end smallexample
20387 @noindent
20388 The function @code{1+} which adds one to its argument, is executed on
20389 @emph{each} element of the list, and a new list is returned.
20391 Contrast this with @code{apply}, which applies its first argument to
20392 all the remaining.
20393 (@xref{Readying a Graph, , Readying a Graph}, for a explanation of
20394 @code{apply}.)
20396 @need 1250
20397 In the definition of @code{one-fiftieth}, the first argument is the
20398 anonymous function:
20400 @smallexample
20401 (lambda (arg) (/ arg 50))
20402 @end smallexample
20404 @noindent
20405 and the second argument is @code{full-range}, which will be bound to
20406 @code{list-for-graph}.
20408 @need 1250
20409 The whole expression looks like this:
20411 @smallexample
20412 (mapcar '(lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
20413 @end smallexample
20415 @xref{Mapping Functions, , Mapping Functions, elisp, The GNU Emacs
20416 Lisp Reference Manual}, for more about @code{mapcar}.
20418 Using the @code{one-fiftieth} function, we can generate a list in
20419 which each element is one-fiftieth the size of the corresponding
20420 element in @code{list-for-graph}.
20422 @smallexample
20423 @group
20424 (setq fiftieth-list-for-graph
20425       (one-fiftieth list-for-graph))
20426 @end group
20427 @end smallexample
20429 @need 1250
20430 The resulting list looks like this:
20432 @smallexample
20433 @group
20434 (10 20 19 15 11 9 6 5 4 3 3 2 2
20435 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4)
20436 @end group
20437 @end smallexample
20439 @noindent
20440 This, we are almost ready to print!  (We also notice the loss of
20441 information: many of the higher ranges are 0, meaning that fewer than
20442 50 defuns had that many words or symbols---but not necessarily meaning
20443 that none had that many words or symbols.)
20445 @node Another Bug, Final printed graph, mapcar, Print Whole Graph
20446 @appendixsubsec Another Bug @dots{} Most Insidious
20447 @cindex Bug, most insidious type
20448 @cindex Insidious type of bug
20450 I said `almost ready to print'!  Of course, there is a bug in the
20451 @code{print-graph} function @dots{}  It has a @code{vertical-step}
20452 option, but not a @code{horizontal-step} option.  The
20453 @code{top-of-range} scale goes from 10 to 300 by tens.  But the
20454 @code{print-graph} function will print only by ones.
20456 This is a classic example of what some consider the most insidious
20457 type of bug, the bug of omission.  This is not the kind of bug you can
20458 find by studying the code, for it is not in the code; it is an omitted
20459 feature.  Your best actions are to try your program early and often;
20460 and try to arrange, as much as you can, to write code that is easy to
20461 understand and easy to change.  Try to be aware, whenever you can,
20462 that whatever you have written, @emph{will} be rewritten, if not soon,
20463 eventually.  A hard maxim to follow.
20465 It is the @code{print-X-axis-numbered-line} function that needs the
20466 work; and then the @code{print-X-axis} and the @code{print-graph}
20467 functions need to be adapted.  Not much needs to be done; there is one
20468 nicety: the numbers ought to line up under the tic marks.  This takes
20469 a little thought.
20471 @need 1250
20472 Here is the corrected @code{print-X-axis-numbered-line}:
20474 @smallexample
20475 @group
20476 (defun print-X-axis-numbered-line
20477   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces
20478    &optional horizontal-step)
20479   "Print line of X-axis numbers"
20480   (let ((number X-axis-label-spacing)
20481         (horizontal-step (or horizontal-step 1)))
20482 @end group
20483 @group
20484     (insert X-axis-leading-spaces)
20485     ;; @r{Delete extra leading spaces.}
20486     (delete-char
20487      (- (1-
20488          (length (number-to-string horizontal-step)))))
20489     (insert (concat
20490              (make-string
20491 @end group
20492 @group
20493               ;; @r{Insert white space.}
20494               (-  (* symbol-width
20495                      X-axis-label-spacing)
20496                   (1-
20497                    (length
20498                     (number-to-string horizontal-step)))
20499                   2)
20500               ? )
20501              (number-to-string
20502               (* number horizontal-step))))
20503 @end group
20504 @group
20505     ;; @r{Insert remaining numbers.}
20506     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
20507     (while (> number-of-X-tics 1)
20508       (insert (X-axis-element
20509                (* number horizontal-step)))
20510       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
20511       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
20512 @end group
20513 @end smallexample
20515 @need 1500
20516 If you are reading this in Info, you can see the new versions of
20517 @code{print-X-axis} @code{print-graph} and evaluate them.  If you are
20518 reading this in a printed book, you can see the changed lines here
20519 (the full text is too much to print).
20521 @iftex
20522 @smallexample
20523 @group
20524 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
20525   @dots{}
20526     (print-X-axis-numbered-line
20527      tic-number leading-spaces horizontal-step))
20528 @end group
20529 @end smallexample
20531 @smallexample
20532 @group
20533 (defun print-graph
20534   (numbers-list
20535    &optional vertical-step horizontal-step)
20536   @dots{}
20537     (print-X-axis numbers-list horizontal-step))
20538 @end group
20539 @end smallexample
20540 @end iftex
20542 @ifnottex
20543 @smallexample
20544 @group
20545 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
20546   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST.
20547 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
20548 specifies how much an X  axis label increments for
20549 each column."
20550 @end group
20551 @group
20552 ;; Value of symbol-width and full-Y-label-width
20553 ;; are passed by `print-graph'.
20554   (let* ((leading-spaces
20555           (make-string full-Y-label-width ? ))
20556        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
20557        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
20558        (X-length (length numbers-list))
20559 @end group
20560 @group
20561        (X-tic
20562         (concat
20563          (make-string
20564           ;; @r{Make a string of blanks.}
20565           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20566               (length X-axis-tic-symbol))
20567           ? )
20568 @end group
20569 @group
20570          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
20571          X-axis-tic-symbol))
20572        (tic-number
20573         (if (zerop (% X-length tic-width))
20574             (/ X-length tic-width)
20575           (1+ (/ X-length tic-width)))))
20576 @end group
20578 @group
20579     (print-X-axis-tic-line
20580      tic-number leading-spaces X-tic)
20581     (insert "\n")
20582     (print-X-axis-numbered-line
20583      tic-number leading-spaces horizontal-step)))
20584 @end group
20585 @end smallexample
20587 @smallexample
20588 @group
20589 (defun print-graph
20590   (numbers-list &optional vertical-step horizontal-step)
20591   "Print labelled bar graph of the NUMBERS-LIST.
20592 The numbers-list consists of the Y-axis values.
20593 @end group
20595 @group
20596 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
20597 specifies how much a Y axis label increments for
20598 each line.  For example, a step of 5 means that
20599 each row is five units.
20600 @end group
20602 @group
20603 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
20604 specifies how much an X  axis label increments for
20605 each column."
20606   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
20607          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
20608          ;; @r{and the number with the most digits.}
20609          (height (apply 'max numbers-list))
20610 @end group
20611 @group
20612          (height-of-top-line
20613           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
20614               height
20615             ;; @r{else}
20616             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
20617                Y-axis-label-spacing)))
20618 @end group
20619 @group
20620          (vertical-step (or vertical-step 1))
20621          (full-Y-label-width
20622           (length
20623            (concat
20624             (number-to-string
20625              (* height-of-top-line vertical-step))
20626             Y-axis-tic))))
20627 @end group
20628 @group
20629     (print-Y-axis
20630      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
20631     (graph-body-print
20632         numbers-list height-of-top-line symbol-width)
20633     (print-X-axis numbers-list horizontal-step)))
20634 @end group
20635 @end smallexample
20636 @end ifnottex
20638 @ignore
20639 Graphing Definitions Re-listed
20641 @need 1250
20642 Here are all the graphing definitions in their final form:
20644 @smallexample
20645 @group
20646 (defvar top-of-ranges
20647  '(10  20  30  40  50
20648    60  70  80  90 100
20649   110 120 130 140 150
20650   160 170 180 190 200
20651   210 220 230 240 250)
20652  "List specifying ranges for `defuns-per-range'.")
20653 @end group
20655 @group
20656 (defvar graph-symbol "*"
20657   "String used as symbol in graph, usually an asterisk.")
20658 @end group
20660 @group
20661 (defvar graph-blank " "
20662   "String used as blank in graph, usually a blank space.
20663 graph-blank must be the same number of columns wide
20664 as graph-symbol.")
20665 @end group
20667 @group
20668 (defvar Y-axis-tic " - "
20669    "String that follows number in a Y axis label.")
20670 @end group
20672 @group
20673 (defvar Y-axis-label-spacing 5
20674   "Number of lines from one Y axis label to next.")
20675 @end group
20677 @group
20678 (defvar X-axis-tic-symbol "|"
20679   "String to insert to point to a column in X axis.")
20680 @end group
20682 @group
20683 (defvar X-axis-label-spacing
20684   (if (boundp 'graph-blank)
20685       (* 5 (length graph-blank)) 5)
20686   "Number of units from one X axis label to next.")
20687 @end group
20688 @end smallexample
20690 @smallexample
20691 @group
20692 (defun count-words-in-defun ()
20693   "Return the number of words and symbols in a defun."
20694   (beginning-of-defun)
20695   (let ((count 0)
20696         (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
20697 @end group
20699 @group
20700     (while
20701         (and (< (point) end)
20702              (re-search-forward
20703               "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
20704               end t))
20705       (setq count (1+ count)))
20706     count))
20707 @end group
20708 @end smallexample
20710 @smallexample
20711 @group
20712 (defun lengths-list-file (filename)
20713   "Return list of definitions' lengths within FILE.
20714 The returned list is a list of numbers.
20715 Each number is the number of words or
20716 symbols in one function definition."
20717 @end group
20719 @group
20720   (message "Working on `%s' ... " filename)
20721   (save-excursion
20722     (let ((buffer (find-file-noselect filename))
20723           (lengths-list))
20724       (set-buffer buffer)
20725       (setq buffer-read-only t)
20726       (widen)
20727       (goto-char (point-min))
20728 @end group
20730 @group
20731       (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
20732         (setq lengths-list
20733               (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
20734       (kill-buffer buffer)
20735       lengths-list)))
20736 @end group
20737 @end smallexample
20739 @smallexample
20740 @group
20741 (defun lengths-list-many-files (list-of-files)
20742   "Return list of lengths of defuns in LIST-OF-FILES."
20743   (let (lengths-list)
20744 ;;; @r{true-or-false-test}
20745     (while list-of-files
20746       (setq lengths-list
20747             (append
20748              lengths-list
20749 @end group
20750 @group
20751 ;;; @r{Generate a lengths' list.}
20752              (lengths-list-file
20753               (expand-file-name (car list-of-files)))))
20754 ;;; @r{Make files' list shorter.}
20755       (setq list-of-files (cdr list-of-files)))
20756 ;;; @r{Return final value of lengths' list.}
20757     lengths-list))
20758 @end group
20759 @end smallexample
20761 @smallexample
20762 @group
20763 (defun defuns-per-range (sorted-lengths top-of-ranges)
20764   "SORTED-LENGTHS defuns in each TOP-OF-RANGES range."
20765   (let ((top-of-range (car top-of-ranges))
20766         (number-within-range 0)
20767         defuns-per-range-list)
20768 @end group
20770 @group
20771     ;; @r{Outer loop.}
20772     (while top-of-ranges
20774       ;; @r{Inner loop.}
20775       (while (and
20776               ;; @r{Need number for numeric test.}
20777               (car sorted-lengths)
20778               (< (car sorted-lengths) top-of-range))
20780         ;; @r{Count number of definitions within current range.}
20781         (setq number-within-range (1+ number-within-range))
20782         (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
20783 @end group
20785 @group
20786       ;; @r{Exit inner loop but remain within outer loop.}
20788       (setq defuns-per-range-list
20789             (cons number-within-range defuns-per-range-list))
20790       (setq number-within-range 0)      ; @r{Reset count to zero.}
20792       ;; @r{Move to next range.}
20793       (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges))
20794       ;; @r{Specify next top of range value.}
20795       (setq top-of-range (car top-of-ranges)))
20796 @end group
20798 @group
20799     ;; @r{Exit outer loop and count the number of defuns larger than}
20800     ;; @r{  the largest top-of-range value.}
20801     (setq defuns-per-range-list
20802           (cons
20803            (length sorted-lengths)
20804            defuns-per-range-list))
20806     ;; @r{Return a list of the number of definitions within each range,}
20807     ;; @r{  smallest to largest.}
20808     (nreverse defuns-per-range-list)))
20809 @end group
20810 @end smallexample
20812 @smallexample
20813 @group
20814 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
20815   "Return list of MAX-GRAPH-HEIGHT strings;
20816 ACTUAL-HEIGHT are graph-symbols.
20817 The graph-symbols are contiguous entries at the end
20818 of the list.
20819 The list will be inserted as one column of a graph.
20820 The strings are either graph-blank or graph-symbol."
20821 @end group
20823 @group
20824   (let ((insert-list nil)
20825         (number-of-top-blanks
20826          (- max-graph-height actual-height)))
20828     ;; @r{Fill in @code{graph-symbols}.}
20829     (while (> actual-height 0)
20830       (setq insert-list (cons graph-symbol insert-list))
20831       (setq actual-height (1- actual-height)))
20832 @end group
20834 @group
20835     ;; @r{Fill in @code{graph-blanks}.}
20836     (while (> number-of-top-blanks 0)
20837       (setq insert-list (cons graph-blank insert-list))
20838       (setq number-of-top-blanks
20839             (1- number-of-top-blanks)))
20841     ;; @r{Return whole list.}
20842     insert-list))
20843 @end group
20844 @end smallexample
20846 @smallexample
20847 @group
20848 (defun Y-axis-element (number full-Y-label-width)
20849   "Construct a NUMBERed label element.
20850 A numbered element looks like this `  5 - ',
20851 and is padded as needed so all line up with
20852 the element for the largest number."
20853 @end group
20854 @group
20855   (let* ((leading-spaces
20856          (- full-Y-label-width
20857             (length
20858              (concat (number-to-string number)
20859                      Y-axis-tic)))))
20860 @end group
20861 @group
20862     (concat
20863      (make-string leading-spaces ? )
20864      (number-to-string number)
20865      Y-axis-tic)))
20866 @end group
20867 @end smallexample
20869 @smallexample
20870 @group
20871 (defun print-Y-axis
20872   (height full-Y-label-width &optional vertical-step)
20873   "Insert Y axis by HEIGHT and FULL-Y-LABEL-WIDTH.
20874 Height must be the  maximum height of the graph.
20875 Full width is the width of the highest label element.
20876 Optionally, print according to VERTICAL-STEP."
20877 @end group
20878 @group
20879 ;; Value of height and full-Y-label-width
20880 ;; are passed by `print-graph'.
20881   (let ((start (point)))
20882     (insert-rectangle
20883      (Y-axis-column height full-Y-label-width vertical-step))
20884 @end group
20885 @group
20886     ;; @r{Place point ready for inserting graph.}
20887     (goto-char start)
20888     ;; @r{Move point forward by value of} full-Y-label-width
20889     (forward-char full-Y-label-width)))
20890 @end group
20891 @end smallexample
20893 @smallexample
20894 @group
20895 (defun print-X-axis-tic-line
20896   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces X-axis-tic-element)
20897   "Print tics for X axis."
20898     (insert X-axis-leading-spaces)
20899     (insert X-axis-tic-symbol)  ; @r{Under first column.}
20900 @end group
20901 @group
20902     ;; @r{Insert second tic in the right spot.}
20903     (insert (concat
20904              (make-string
20905               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20906                   ;; @r{Insert white space up to second tic symbol.}
20907                   (* 2 (length X-axis-tic-symbol)))
20908               ? )
20909              X-axis-tic-symbol))
20910 @end group
20911 @group
20912     ;; @r{Insert remaining tics.}
20913     (while (> number-of-X-tics 1)
20914       (insert X-axis-tic-element)
20915       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics))))
20916 @end group
20917 @end smallexample
20919 @smallexample
20920 @group
20921 (defun X-axis-element (number)
20922   "Construct a numbered X axis element."
20923   (let ((leading-spaces
20924          (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20925              (length (number-to-string number)))))
20926     (concat (make-string leading-spaces ? )
20927             (number-to-string number))))
20928 @end group
20929 @end smallexample
20931 @smallexample
20932 @group
20933 (defun graph-body-print (numbers-list height symbol-width)
20934   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
20935 The numbers-list consists of the Y-axis values.
20936 HEIGHT is maximum height of graph.
20937 SYMBOL-WIDTH is number of each column."
20938 @end group
20939 @group
20940   (let (from-position)
20941     (while numbers-list
20942       (setq from-position (point))
20943       (insert-rectangle
20944        (column-of-graph height (car numbers-list)))
20945       (goto-char from-position)
20946       (forward-char symbol-width)
20947 @end group
20948 @group
20949       ;; @r{Draw graph column by column.}
20950       (sit-for 0)
20951       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
20952     ;; @r{Place point for X axis labels.}
20953     (forward-line height)
20954     (insert "\n")))
20955 @end group
20956 @end smallexample
20958 @smallexample
20959 @group
20960 (defun Y-axis-column
20961   (height width-of-label &optional vertical-step)
20962   "Construct list of labels for Y axis.
20963 HEIGHT is maximum height of graph.
20964 WIDTH-OF-LABEL is maximum width of label.
20965 @end group
20966 @group
20967 VERTICAL-STEP, an option, is a positive integer
20968 that specifies how much a Y axis label increments
20969 for each line.  For example, a step of 5 means
20970 that each line is five units of the graph."
20971   (let (Y-axis
20972         (number-per-line (or vertical-step 1)))
20973 @end group
20974 @group
20975     (while (> height 1)
20976       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
20977           ;; @r{Insert label.}
20978           (setq Y-axis
20979                 (cons
20980                  (Y-axis-element
20981                   (* height number-per-line)
20982                   width-of-label)
20983                  Y-axis))
20984 @end group
20985 @group
20986         ;; @r{Else, insert blanks.}
20987         (setq Y-axis
20988               (cons
20989                (make-string width-of-label ? )
20990                Y-axis)))
20991       (setq height (1- height)))
20992 @end group
20993 @group
20994     ;; @r{Insert base line.}
20995     (setq Y-axis (cons (Y-axis-element
20996                         (or vertical-step 1)
20997                         width-of-label)
20998                        Y-axis))
20999     (nreverse Y-axis)))
21000 @end group
21001 @end smallexample
21003 @smallexample
21004 @group
21005 (defun print-X-axis-numbered-line
21006   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces
21007    &optional horizontal-step)
21008   "Print line of X-axis numbers"
21009   (let ((number X-axis-label-spacing)
21010         (horizontal-step (or horizontal-step 1)))
21011 @end group
21012 @group
21013     (insert X-axis-leading-spaces)
21014     ;; line up number
21015     (delete-char (- (1- (length (number-to-string horizontal-step)))))
21016     (insert (concat
21017              (make-string
21018               ;; @r{Insert white space up to next number.}
21019               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
21020                   (1- (length (number-to-string horizontal-step)))
21021                   2)
21022               ? )
21023              (number-to-string (* number horizontal-step))))
21024 @end group
21025 @group
21026     ;; @r{Insert remaining numbers.}
21027     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
21028     (while (> number-of-X-tics 1)
21029       (insert (X-axis-element (* number horizontal-step)))
21030       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
21031       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
21032 @end group
21033 @end smallexample
21035 @smallexample
21036 @group
21037 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
21038   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST.
21039 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
21040 specifies how much an X  axis label increments for
21041 each column."
21042 @end group
21043 @group
21044 ;; Value of symbol-width and full-Y-label-width
21045 ;; are passed by `print-graph'.
21046   (let* ((leading-spaces
21047           (make-string full-Y-label-width ? ))
21048        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
21049        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
21050        (X-length (length numbers-list))
21051 @end group
21052 @group
21053        (X-tic
21054         (concat
21055          (make-string
21056           ;; @r{Make a string of blanks.}
21057           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
21058               (length X-axis-tic-symbol))
21059           ? )
21060 @end group
21061 @group
21062          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
21063          X-axis-tic-symbol))
21064        (tic-number
21065         (if (zerop (% X-length tic-width))
21066             (/ X-length tic-width)
21067           (1+ (/ X-length tic-width)))))
21068 @end group
21070 @group
21071     (print-X-axis-tic-line
21072      tic-number leading-spaces X-tic)
21073     (insert "\n")
21074     (print-X-axis-numbered-line
21075      tic-number leading-spaces horizontal-step)))
21076 @end group
21077 @end smallexample
21079 @smallexample
21080 @group
21081 (defun one-fiftieth (full-range)
21082   "Return list, each number of which is 1/50th previous."
21083  (mapcar '(lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
21084 @end group
21085 @end smallexample
21087 @smallexample
21088 @group
21089 (defun print-graph
21090   (numbers-list &optional vertical-step horizontal-step)
21091   "Print labelled bar graph of the NUMBERS-LIST.
21092 The numbers-list consists of the Y-axis values.
21093 @end group
21095 @group
21096 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
21097 specifies how much a Y axis label increments for
21098 each line.  For example, a step of 5 means that
21099 each row is five units.
21100 @end group
21102 @group
21103 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
21104 specifies how much an X  axis label increments for
21105 each column."
21106   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
21107          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
21108          ;; @r{and the number with the most digits.}
21109          (height (apply 'max numbers-list))
21110 @end group
21111 @group
21112          (height-of-top-line
21113           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
21114               height
21115             ;; @r{else}
21116             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
21117                Y-axis-label-spacing)))
21118 @end group
21119 @group
21120          (vertical-step (or vertical-step 1))
21121          (full-Y-label-width
21122           (length
21123            (concat
21124             (number-to-string
21125              (* height-of-top-line vertical-step))
21126             Y-axis-tic))))
21127 @end group
21128 @group
21130     (print-Y-axis
21131      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
21132     (graph-body-print
21133         numbers-list height-of-top-line symbol-width)
21134     (print-X-axis numbers-list horizontal-step)))
21135 @end group
21136 @end smallexample
21137 @end ignore
21139 @page
21140 @node Final printed graph,  , Another Bug, Print Whole Graph
21141 @appendixsubsec The Printed Graph
21143 When made and installed, you can call the @code{print-graph} command
21144 like this:
21145 @sp 1
21147 @smallexample
21148 @group
21149 (print-graph fiftieth-list-for-graph 50 10)
21150 @end group
21151 @end smallexample
21152 @sp 1
21154 @noindent
21155 Here is the graph:
21156 @sp 2
21158 @smallexample
21159 @group
21160 1000 -  *
21161         **
21162         **
21163         **
21164         **
21165  750 -  ***
21166         ***
21167         ***
21168         ***
21169         ****
21170  500 - *****
21171        ******
21172        ******
21173        ******
21174        *******
21175  250 - ********
21176        *********                     *
21177        ***********                   *
21178        *************                 *
21179   50 - ***************** *           *
21180        |   |    |    |    |    |    |    |
21181       10  50  100  150  200  250  300  350
21182 @end group
21183 @end smallexample
21185 @sp 2
21187 @noindent
21188 The largest group of functions contain 10 -- 19 words and symbols each.
21190 @node Free Software and Free Manuals, GNU Free Documentation License, Full Graph, Top
21191 @appendix Free Software and Free Manuals
21193 @strong{by Richard M. Stallman}
21194 @sp 1
21196 The biggest deficiency in free operating systems is not in the
21197 software---it is the lack of good free manuals that we can include in
21198 these systems.  Many of our most important programs do not come with
21199 full manuals.  Documentation is an essential part of any software
21200 package; when an important free software package does not come with a
21201 free manual, that is a major gap.  We have many such gaps today.
21203 Once upon a time, many years ago, I thought I would learn Perl.  I got
21204 a copy of a free manual, but I found it hard to read.  When I asked
21205 Perl users about alternatives, they told me that there were better
21206 introductory manuals---but those were not free.
21208 Why was this?  The authors of the good manuals had written them for
21209 O'Reilly Associates, which published them with restrictive terms---no
21210 copying, no modification, source files not available---which exclude
21211 them from the free software community.
21213 That wasn't the first time this sort of thing has happened, and (to
21214 our community's great loss) it was far from the last.  Proprietary
21215 manual publishers have enticed a great many authors to restrict their
21216 manuals since then.  Many times I have heard a GNU user eagerly tell me
21217 about a manual that he is writing, with which he expects to help the
21218 GNU project---and then had my hopes dashed, as he proceeded to explain
21219 that he had signed a contract with a publisher that would restrict it
21220 so that we cannot use it.
21222 Given that writing good English is a rare skill among programmers, we
21223 can ill afford to lose manuals this way.
21225 @c (texinfo)uref
21226 (The Free Software Foundation
21227 @uref{http://www.gnu.org/doc/doc.html#DescriptionsOfGNUDocumentation, ,
21228 sells printed copies} of free @uref{http://www.gnu.org/doc/doc.html,
21229 GNU manuals}, too.)
21231 Free documentation, like free software, is a matter of freedom, not
21232 price.  The problem with these manuals was not that O'Reilly Associates
21233 charged a price for printed copies---that in itself is fine.  (The Free
21234 Software Foundation sells printed copies of free GNU manuals, too.)
21235 But GNU manuals are available in source code form, while these manuals
21236 are available only on paper.  GNU manuals come with permission to copy
21237 and modify; the Perl manuals do not.  These restrictions are the
21238 problems.
21240 The criterion for a free manual is pretty much the same as for free
21241 software: it is a matter of giving all users certain
21242 freedoms.  Redistribution (including commercial redistribution) must be
21243 permitted, so that the manual can accompany every copy of the program,
21244 on-line or on paper.  Permission for modification is crucial too.
21246 As a general rule, I don't believe that it is essential for people to
21247 have permission to modify all sorts of articles and books.  The issues
21248 for writings are not necessarily the same as those for software.  For
21249 example, I don't think you or I are obliged to give permission to
21250 modify articles like this one, which describe our actions and our
21251 views.
21253 But there is a particular reason why the freedom to modify is crucial
21254 for documentation for free software.  When people exercise their right
21255 to modify the software, and add or change its features, if they are
21256 conscientious they will change the manual too---so they can provide
21257 accurate and usable documentation with the modified program.  A manual
21258 which forbids programmers to be conscientious and finish the job, or
21259 more precisely requires them to write a new manual from scratch if
21260 they change the program, does not fill our community's needs.
21262 While a blanket prohibition on modification is unacceptable, some
21263 kinds of limits on the method of modification pose no problem.  For
21264 example, requirements to preserve the original author's copyright
21265 notice, the distribution terms, or the list of authors, are ok.  It is
21266 also no problem to require modified versions to include notice that
21267 they were modified, even to have entire sections that may not be
21268 deleted or changed, as long as these sections deal with nontechnical
21269 topics.  (Some GNU manuals have them.)
21271 These kinds of restrictions are not a problem because, as a practical
21272 matter, they don't stop the conscientious programmer from adapting the
21273 manual to fit the modified program.  In other words, they don't block
21274 the free software community from making full use of the manual.
21276 However, it must be possible to modify all the technical content of
21277 the manual, and then distribute the result in all the usual media,
21278 through all the usual channels; otherwise, the restrictions do block
21279 the community, the manual is not free, and so we need another manual.
21281 Unfortunately, it is often hard to find someone to write another
21282 manual when a proprietary manual exists.  The obstacle is that many
21283 users think that a proprietary manual is good enough---so they don't
21284 see the need to write a free manual.  They do not see that the free
21285 operating system has a gap that needs filling.
21287 Why do users think that proprietary manuals are good enough? Some have
21288 not considered the issue.  I hope this article will do something to
21289 change that.
21291 Other users consider proprietary manuals acceptable for the same
21292 reason so many people consider proprietary software acceptable: they
21293 judge in purely practical terms, not using freedom as a
21294 criterion.  These people are entitled to their opinions, but since
21295 those opinions spring from values which do not include freedom, they
21296 are no guide for those of us who do value freedom.
21298 Please spread the word about this issue.  We continue to lose manuals
21299 to proprietary publishing.  If we spread the word that proprietary
21300 manuals are not sufficient, perhaps the next person who wants to help
21301 GNU by writing documentation will realize, before it is too late, that
21302 he must above all make it free.
21304 We can also encourage commercial publishers to sell free, copylefted
21305 manuals instead of proprietary ones.  One way you can help this is to
21306 check the distribution terms of a manual before you buy it, and prefer
21307 copylefted manuals to non-copylefted ones.
21309 @sp 2
21310 @noindent
21311 Note: The Free Software Foundation maintains a page on its Web site
21312 that lists free books available from other publishers:@*
21313 @uref{http://www.gnu.org/doc/other-free-books.html}
21316 @node GNU Free Documentation License, Index, Free Software and Free Manuals, Top
21317 @appendix GNU Free Documentation License
21319 @cindex FDL, GNU Free Documentation License
21320 @center Version 1.2, November 2002
21322 @display
21323 Copyright @copyright{} 2000,2001,2002 Free Software Foundation, Inc.
21324 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA
21326 Everyone is permitted to copy and distribute verbatim copies
21327 of this license document, but changing it is not allowed.
21328 @end display
21330 @enumerate 0
21331 @item
21332 PREAMBLE
21334 The purpose of this License is to make a manual, textbook, or other
21335 functional and useful document @dfn{free} in the sense of freedom: to
21336 assure everyone the effective freedom to copy and redistribute it,
21337 with or without modifying it, either commercially or noncommercially.
21338 Secondarily, this License preserves for the author and publisher a way
21339 to get credit for their work, while not being considered responsible
21340 for modifications made by others.
21342 This License is a kind of ``copyleft'', which means that derivative
21343 works of the document must themselves be free in the same sense.  It
21344 complements the GNU General Public License, which is a copyleft
21345 license designed for free software.
21347 We have designed this License in order to use it for manuals for free
21348 software, because free software needs free documentation: a free
21349 program should come with manuals providing the same freedoms that the
21350 software does.  But this License is not limited to software manuals;
21351 it can be used for any textual work, regardless of subject matter or
21352 whether it is published as a printed book.  We recommend this License
21353 principally for works whose purpose is instruction or reference.
21355 @item
21356 APPLICABILITY AND DEFINITIONS
21358 This License applies to any manual or other work, in any medium, that
21359 contains a notice placed by the copyright holder saying it can be
21360 distributed under the terms of this License.  Such a notice grants a
21361 world-wide, royalty-free license, unlimited in duration, to use that
21362 work under the conditions stated herein.  The ``Document'', below,
21363 refers to any such manual or work.  Any member of the public is a
21364 licensee, and is addressed as ``you''.  You accept the license if you
21365 copy, modify or distribute the work in a way requiring permission
21366 under copyright law.
21368 A ``Modified Version'' of the Document means any work containing the
21369 Document or a portion of it, either copied verbatim, or with
21370 modifications and/or translated into another language.
21372 A ``Secondary Section'' is a named appendix or a front-matter section
21373 of the Document that deals exclusively with the relationship of the
21374 publishers or authors of the Document to the Document's overall
21375 subject (or to related matters) and contains nothing that could fall
21376 directly within that overall subject.  (Thus, if the Document is in
21377 part a textbook of mathematics, a Secondary Section may not explain
21378 any mathematics.)  The relationship could be a matter of historical
21379 connection with the subject or with related matters, or of legal,
21380 commercial, philosophical, ethical or political position regarding
21381 them.
21383 The ``Invariant Sections'' are certain Secondary Sections whose titles
21384 are designated, as being those of Invariant Sections, in the notice
21385 that says that the Document is released under this License.  If a
21386 section does not fit the above definition of Secondary then it is not
21387 allowed to be designated as Invariant.  The Document may contain zero
21388 Invariant Sections.  If the Document does not identify any Invariant
21389 Sections then there are none.
21391 The ``Cover Texts'' are certain short passages of text that are listed,
21392 as Front-Cover Texts or Back-Cover Texts, in the notice that says that
21393 the Document is released under this License.  A Front-Cover Text may
21394 be at most 5 words, and a Back-Cover Text may be at most 25 words.
21396 A ``Transparent'' copy of the Document means a machine-readable copy,
21397 represented in a format whose specification is available to the
21398 general public, that is suitable for revising the document
21399 straightforwardly with generic text editors or (for images composed of
21400 pixels) generic paint programs or (for drawings) some widely available
21401 drawing editor, and that is suitable for input to text formatters or
21402 for automatic translation to a variety of formats suitable for input
21403 to text formatters.  A copy made in an otherwise Transparent file
21404 format whose markup, or absence of markup, has been arranged to thwart
21405 or discourage subsequent modification by readers is not Transparent.
21406 An image format is not Transparent if used for any substantial amount
21407 of text.  A copy that is not ``Transparent'' is called ``Opaque''.
21409 Examples of suitable formats for Transparent copies include plain
21410 @sc{ascii} without markup, Texinfo input format, La@TeX{} input
21411 format, @acronym{SGML} or @acronym{XML} using a publicly available
21412 @acronym{DTD}, and standard-conforming simple @acronym{HTML},
21413 PostScript or @acronym{PDF} designed for human modification.  Examples
21414 of transparent image formats include @acronym{PNG}, @acronym{XCF} and
21415 @acronym{JPG}.  Opaque formats include proprietary formats that can be
21416 read and edited only by proprietary word processors, @acronym{SGML} or
21417 @acronym{XML} for which the @acronym{DTD} and/or processing tools are
21418 not generally available, and the machine-generated @acronym{HTML},
21419 PostScript or @acronym{PDF} produced by some word processors for
21420 output purposes only.
21422 The ``Title Page'' means, for a printed book, the title page itself,
21423 plus such following pages as are needed to hold, legibly, the material
21424 this License requires to appear in the title page.  For works in
21425 formats which do not have any title page as such, ``Title Page'' means
21426 the text near the most prominent appearance of the work's title,
21427 preceding the beginning of the body of the text.
21429 A section ``Entitled XYZ'' means a named subunit of the Document whose
21430 title either is precisely XYZ or contains XYZ in parentheses following
21431 text that translates XYZ in another language.  (Here XYZ stands for a
21432 specific section name mentioned below, such as ``Acknowledgements'',
21433 ``Dedications'', ``Endorsements'', or ``History''.)  To ``Preserve the Title''
21434 of such a section when you modify the Document means that it remains a
21435 section ``Entitled XYZ'' according to this definition.
21437 The Document may include Warranty Disclaimers next to the notice which
21438 states that this License applies to the Document.  These Warranty
21439 Disclaimers are considered to be included by reference in this
21440 License, but only as regards disclaiming warranties: any other
21441 implication that these Warranty Disclaimers may have is void and has
21442 no effect on the meaning of this License.
21444 @item
21445 VERBATIM COPYING
21447 You may copy and distribute the Document in any medium, either
21448 commercially or noncommercially, provided that this License, the
21449 copyright notices, and the license notice saying this License applies
21450 to the Document are reproduced in all copies, and that you add no other
21451 conditions whatsoever to those of this License.  You may not use
21452 technical measures to obstruct or control the reading or further
21453 copying of the copies you make or distribute.  However, you may accept
21454 compensation in exchange for copies.  If you distribute a large enough
21455 number of copies you must also follow the conditions in section 3.
21457 You may also lend copies, under the same conditions stated above, and
21458 you may publicly display copies.
21460 @item
21461 COPYING IN QUANTITY
21463 If you publish printed copies (or copies in media that commonly have
21464 printed covers) of the Document, numbering more than 100, and the
21465 Document's license notice requires Cover Texts, you must enclose the
21466 copies in covers that carry, clearly and legibly, all these Cover
21467 Texts: Front-Cover Texts on the front cover, and Back-Cover Texts on
21468 the back cover.  Both covers must also clearly and legibly identify
21469 you as the publisher of these copies.  The front cover must present
21470 the full title with all words of the title equally prominent and
21471 visible.  You may add other material on the covers in addition.
21472 Copying with changes limited to the covers, as long as they preserve
21473 the title of the Document and satisfy these conditions, can be treated
21474 as verbatim copying in other respects.
21476 If the required texts for either cover are too voluminous to fit
21477 legibly, you should put the first ones listed (as many as fit
21478 reasonably) on the actual cover, and continue the rest onto adjacent
21479 pages.
21481 If you publish or distribute Opaque copies of the Document numbering
21482 more than 100, you must either include a machine-readable Transparent
21483 copy along with each Opaque copy, or state in or with each Opaque copy
21484 a computer-network location from which the general network-using
21485 public has access to download using public-standard network protocols
21486 a complete Transparent copy of the Document, free of added material.
21487 If you use the latter option, you must take reasonably prudent steps,
21488 when you begin distribution of Opaque copies in quantity, to ensure
21489 that this Transparent copy will remain thus accessible at the stated
21490 location until at least one year after the last time you distribute an
21491 Opaque copy (directly or through your agents or retailers) of that
21492 edition to the public.
21494 It is requested, but not required, that you contact the authors of the
21495 Document well before redistributing any large number of copies, to give
21496 them a chance to provide you with an updated version of the Document.
21498 @item
21499 MODIFICATIONS
21501 You may copy and distribute a Modified Version of the Document under
21502 the conditions of sections 2 and 3 above, provided that you release
21503 the Modified Version under precisely this License, with the Modified
21504 Version filling the role of the Document, thus licensing distribution
21505 and modification of the Modified Version to whoever possesses a copy
21506 of it.  In addition, you must do these things in the Modified Version:
21508 @enumerate A
21509 @item
21510 Use in the Title Page (and on the covers, if any) a title distinct
21511 from that of the Document, and from those of previous versions
21512 (which should, if there were any, be listed in the History section
21513 of the Document).  You may use the same title as a previous version
21514 if the original publisher of that version gives permission.
21516 @item
21517 List on the Title Page, as authors, one or more persons or entities
21518 responsible for authorship of the modifications in the Modified
21519 Version, together with at least five of the principal authors of the
21520 Document (all of its principal authors, if it has fewer than five),
21521 unless they release you from this requirement.
21523 @item
21524 State on the Title page the name of the publisher of the
21525 Modified Version, as the publisher.
21527 @item
21528 Preserve all the copyright notices of the Document.
21530 @item
21531 Add an appropriate copyright notice for your modifications
21532 adjacent to the other copyright notices.
21534 @item
21535 Include, immediately after the copyright notices, a license notice
21536 giving the public permission to use the Modified Version under the
21537 terms of this License, in the form shown in the Addendum below.
21539 @item
21540 Preserve in that license notice the full lists of Invariant Sections
21541 and required Cover Texts given in the Document's license notice.
21543 @item
21544 Include an unaltered copy of this License.
21546 @item
21547 Preserve the section Entitled ``History'', Preserve its Title, and add
21548 to it an item stating at least the title, year, new authors, and
21549 publisher of the Modified Version as given on the Title Page.  If
21550 there is no section Entitled ``History'' in the Document, create one
21551 stating the title, year, authors, and publisher of the Document as
21552 given on its Title Page, then add an item describing the Modified
21553 Version as stated in the previous sentence.
21555 @item
21556 Preserve the network location, if any, given in the Document for
21557 public access to a Transparent copy of the Document, and likewise
21558 the network locations given in the Document for previous versions
21559 it was based on.  These may be placed in the ``History'' section.
21560 You may omit a network location for a work that was published at
21561 least four years before the Document itself, or if the original
21562 publisher of the version it refers to gives permission.
21564 @item
21565 For any section Entitled ``Acknowledgements'' or ``Dedications'', Preserve
21566 the Title of the section, and preserve in the section all the
21567 substance and tone of each of the contributor acknowledgements and/or
21568 dedications given therein.
21570 @item
21571 Preserve all the Invariant Sections of the Document,
21572 unaltered in their text and in their titles.  Section numbers
21573 or the equivalent are not considered part of the section titles.
21575 @item
21576 Delete any section Entitled ``Endorsements''.  Such a section
21577 may not be included in the Modified Version.
21579 @item
21580 Do not retitle any existing section to be Entitled ``Endorsements'' or
21581 to conflict in title with any Invariant Section.
21583 @item
21584 Preserve any Warranty Disclaimers.
21585 @end enumerate
21587 If the Modified Version includes new front-matter sections or
21588 appendices that qualify as Secondary Sections and contain no material
21589 copied from the Document, you may at your option designate some or all
21590 of these sections as invariant.  To do this, add their titles to the
21591 list of Invariant Sections in the Modified Version's license notice.
21592 These titles must be distinct from any other section titles.
21594 You may add a section Entitled ``Endorsements'', provided it contains
21595 nothing but endorsements of your Modified Version by various
21596 parties---for example, statements of peer review or that the text has
21597 been approved by an organization as the authoritative definition of a
21598 standard.
21600 You may add a passage of up to five words as a Front-Cover Text, and a
21601 passage of up to 25 words as a Back-Cover Text, to the end of the list
21602 of Cover Texts in the Modified Version.  Only one passage of
21603 Front-Cover Text and one of Back-Cover Text may be added by (or
21604 through arrangements made by) any one entity.  If the Document already
21605 includes a cover text for the same cover, previously added by you or
21606 by arrangement made by the same entity you are acting on behalf of,
21607 you may not add another; but you may replace the old one, on explicit
21608 permission from the previous publisher that added the old one.
21610 The author(s) and publisher(s) of the Document do not by this License
21611 give permission to use their names for publicity for or to assert or
21612 imply endorsement of any Modified Version.
21614 @item
21615 COMBINING DOCUMENTS
21617 You may combine the Document with other documents released under this
21618 License, under the terms defined in section 4 above for modified
21619 versions, provided that you include in the combination all of the
21620 Invariant Sections of all of the original documents, unmodified, and
21621 list them all as Invariant Sections of your combined work in its
21622 license notice, and that you preserve all their Warranty Disclaimers.
21624 The combined work need only contain one copy of this License, and
21625 multiple identical Invariant Sections may be replaced with a single
21626 copy.  If there are multiple Invariant Sections with the same name but
21627 different contents, make the title of each such section unique by
21628 adding at the end of it, in parentheses, the name of the original
21629 author or publisher of that section if known, or else a unique number.
21630 Make the same adjustment to the section titles in the list of
21631 Invariant Sections in the license notice of the combined work.
21633 In the combination, you must combine any sections Entitled ``History''
21634 in the various original documents, forming one section Entitled
21635 ``History''; likewise combine any sections Entitled ``Acknowledgements'',
21636 and any sections Entitled ``Dedications''.  You must delete all
21637 sections Entitled ``Endorsements.''
21639 @item
21640 COLLECTIONS OF DOCUMENTS
21642 You may make a collection consisting of the Document and other documents
21643 released under this License, and replace the individual copies of this
21644 License in the various documents with a single copy that is included in
21645 the collection, provided that you follow the rules of this License for
21646 verbatim copying of each of the documents in all other respects.
21648 You may extract a single document from such a collection, and distribute
21649 it individually under this License, provided you insert a copy of this
21650 License into the extracted document, and follow this License in all
21651 other respects regarding verbatim copying of that document.
21653 @item
21654 AGGREGATION WITH INDEPENDENT WORKS
21656 A compilation of the Document or its derivatives with other separate
21657 and independent documents or works, in or on a volume of a storage or
21658 distribution medium, is called an ``aggregate'' if the copyright
21659 resulting from the compilation is not used to limit the legal rights
21660 of the compilation's users beyond what the individual works permit.
21661 When the Document is included in an aggregate, this License does not
21662 apply to the other works in the aggregate which are not themselves
21663 derivative works of the Document.
21665 If the Cover Text requirement of section 3 is applicable to these
21666 copies of the Document, then if the Document is less than one half of
21667 the entire aggregate, the Document's Cover Texts may be placed on
21668 covers that bracket the Document within the aggregate, or the
21669 electronic equivalent of covers if the Document is in electronic form.
21670 Otherwise they must appear on printed covers that bracket the whole
21671 aggregate.
21673 @item
21674 TRANSLATION
21676 Translation is considered a kind of modification, so you may
21677 distribute translations of the Document under the terms of section 4.
21678 Replacing Invariant Sections with translations requires special
21679 permission from their copyright holders, but you may include
21680 translations of some or all Invariant Sections in addition to the
21681 original versions of these Invariant Sections.  You may include a
21682 translation of this License, and all the license notices in the
21683 Document, and any Warranty Disclaimers, provided that you also include
21684 the original English version of this License and the original versions
21685 of those notices and disclaimers.  In case of a disagreement between
21686 the translation and the original version of this License or a notice
21687 or disclaimer, the original version will prevail.
21689 If a section in the Document is Entitled ``Acknowledgements'',
21690 ``Dedications'', or ``History'', the requirement (section 4) to Preserve
21691 its Title (section 1) will typically require changing the actual
21692 title.
21694 @item
21695 TERMINATION
21697 You may not copy, modify, sublicense, or distribute the Document except
21698 as expressly provided for under this License.  Any other attempt to
21699 copy, modify, sublicense or distribute the Document is void, and will
21700 automatically terminate your rights under this License.  However,
21701 parties who have received copies, or rights, from you under this
21702 License will not have their licenses terminated so long as such
21703 parties remain in full compliance.
21705 @item
21706 FUTURE REVISIONS OF THIS LICENSE
21708 The Free Software Foundation may publish new, revised versions
21709 of the GNU Free Documentation License from time to time.  Such new
21710 versions will be similar in spirit to the present version, but may
21711 differ in detail to address new problems or concerns.  See
21712 @uref{http://www.gnu.org/copyleft/}.
21714 Each version of the License is given a distinguishing version number.
21715 If the Document specifies that a particular numbered version of this
21716 License ``or any later version'' applies to it, you have the option of
21717 following the terms and conditions either of that specified version or
21718 of any later version that has been published (not as a draft) by the
21719 Free Software Foundation.  If the Document does not specify a version
21720 number of this License, you may choose any version ever published (not
21721 as a draft) by the Free Software Foundation.
21722 @end enumerate
21724 @page
21725 @appendixsubsec ADDENDUM: How to use this License for your documents
21727 To use this License in a document you have written, include a copy of
21728 the License in the document and put the following copyright and
21729 license notices just after the title page:
21731 @smallexample
21732 @group
21733 Copyright (C)  @var{year}  @var{your name}.
21734 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
21735 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2
21736 or any later version published by the Free Software Foundation;
21737 with no Invariant Sections, no Front-Cover Texts, and no Back-Cover Texts.
21738 A copy of the license is included in the section entitled ``GNU
21739 Free Documentation License''.
21740 @end group
21741 @end smallexample
21743 If you have Invariant Sections, Front-Cover Texts and Back-Cover Texts,
21744 replace the ``with...Texts.'' line with this:
21746 @smallexample
21747 @group
21748 with the Invariant Sections being @var{list their titles}, with
21749 the Front-Cover Texts being @var{list}, and with the Back-Cover Texts
21750 being @var{list}.
21751 @end group
21752 @end smallexample
21754 If you have Invariant Sections without Cover Texts, or some other
21755 combination of the three, merge those two alternatives to suit the
21756 situation.
21758 If your document contains nontrivial examples of program code, we
21759 recommend releasing these examples in parallel under your choice of
21760 free software license, such as the GNU General Public License,
21761 to permit their use in free software.
21763 @node Index, About the Author, GNU Free Documentation License, Top
21764 @comment  node-name,  next,  previous,  up
21765 @unnumbered Index
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21768 MENU ENTRY: NODE NAME.
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21795 @c ================ Biographical information ================
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21798 @sp 8
21799 @center About the Author
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21803 @ifnottex
21804 @node About the Author,  , Index, Top
21805 @unnumbered About the Author
21806 @end ifnottex
21808 @quotation
21809 Robert J. Chassell has worked with GNU Emacs since 1985.  He writes
21810 and edits, teaches Emacs and Emacs Lisp, and speaks throughout the
21811 world on software freedom.  Chassell was a founding Director and
21812 Treasurer of the Free Software Foundation, Inc.  He is co-author of
21813 the @cite{Texinfo} manual, and has edited more than a dozen other
21814 books.  He graduated from Cambridge University, in England.  He has an
21815 abiding interest in social and economic history and flies his own
21816 airplane.
21817 @end quotation
21819 @page
21820 @w{ }
21822 @c Prevent page number on blank verso, so eject it first.
21823 @tex
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