(Fsingle_key_description): Undo previous change.
[emacs.git] / lispref / sequences.texi
blobc1e7f3dc2d0bf3eddb5f9041f81d1b885a51568e
1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 1994 Free Software Foundation, Inc. 
4 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
5 @setfilename ../info/sequences
6 @node Sequences Arrays Vectors, Symbols, Lists, Top
7 @chapter Sequences, Arrays, and Vectors
8 @cindex sequence
10   Recall that the @dfn{sequence} type is the union of three other Lisp
11 types: lists, vectors, and strings.  In other words, any list is a
12 sequence, any vector is a sequence, and any string is a sequence.  The
13 common property that all sequences have is that each is an ordered
14 collection of elements.
16   An @dfn{array} is a single primitive object that has a slot for each
17 elements.  All the elements are accessible in constant time, but the
18 length of an existing array cannot be changed.  Both strings and vectors
19 are arrays.
21   A list is a sequence of elements, but it is not a single primitive
22 object; it is made of cons cells, one cell per element.  Finding the
23 @var{n}th element requires looking through @var{n} cons cells, so
24 elements farther from the beginning of the list take longer to access.
25 But it is possible to add elements to the list, or remove elements.
27   The following diagram shows the relationship between these types:
29 @example
30 @group
31           ___________________________________
32          |                                   |
33          |          Sequence                 |
34          |  ______   ______________________  |
35          | |      | |                      | |
36          | | List | |         Array        | |
37          | |      | |  ________   _______  | |   
38          | |______| | |        | |       | | |
39          |          | | String | | Vector| | |
40          |          | |________| |_______| | |
41          |          |______________________| |
42          |___________________________________|
43 @end group
44 @end example
46   The elements of vectors and lists may be any Lisp objects.  The
47 elements of strings are all characters.
49 @menu
50 * Sequence Functions::    Functions that accept any kind of sequence.
51 * Arrays::                Characteristics of arrays in Emacs Lisp.
52 * Array Functions::       Functions specifically for arrays.
53 * Vectors::               Special characteristics of Emacs Lisp vectors.
54 * Vector Functions::      Functions specifically for vectors.
55 @end menu
57 @node Sequence Functions
58 @section Sequences
60   In Emacs Lisp, a @dfn{sequence} is either a list, a vector or a
61 string.  The common property that all sequences have is that each is an
62 ordered collection of elements.  This section describes functions that
63 accept any kind of sequence.
65 @defun sequencep object
66 Returns @code{t} if @var{object} is a list, vector, or
67 string, @code{nil} otherwise.
68 @end defun
70 @defun copy-sequence sequence
71 @cindex copying sequences
72 Returns a copy of @var{sequence}.  The copy is the same type of object
73 as the original sequence, and it has the same elements in the same order.
75 Storing a new element into the copy does not affect the original
76 @var{sequence}, and vice versa.  However, the elements of the new
77 sequence are not copies; they are identical (@code{eq}) to the elements
78 of the original.  Therefore, changes made within these elements, as
79 found via the copied sequence, are also visible in the original
80 sequence.
82 If the sequence is a string with text properties, the property list in
83 the copy is itself a copy, not shared with the original's property
84 list.  However, the actual values of the properties are shared.
85 @xref{Text Properties}.
87 See also @code{append} in @ref{Building Lists}, @code{concat} in
88 @ref{Creating Strings}, and @code{vconcat} in @ref{Vectors}, for others
89 ways to copy sequences.
91 @example
92 @group
93 (setq bar '(1 2))
94      @result{} (1 2)
95 @end group
96 @group
97 (setq x (vector 'foo bar))
98      @result{} [foo (1 2)]
99 @end group
100 @group
101 (setq y (copy-sequence x))
102      @result{} [foo (1 2)]
103 @end group
105 @group
106 (eq x y)
107      @result{} nil
108 @end group
109 @group
110 (equal x y)
111      @result{} t
112 @end group
113 @group
114 (eq (elt x 1) (elt y 1))
115      @result{} t
116 @end group
118 @group
119 ;; @r{Replacing an element of one sequence.}
120 (aset x 0 'quux)
121 x @result{} [quux (1 2)]
122 y @result{} [foo (1 2)]
123 @end group
125 @group
126 ;; @r{Modifying the inside of a shared element.}
127 (setcar (aref x 1) 69)
128 x @result{} [quux (69 2)]
129 y @result{} [foo (69 2)]
130 @end group
131 @end example
132 @end defun
134 @defun length sequence
135 @cindex string length
136 @cindex list length
137 @cindex vector length
138 @cindex sequence length
139 Returns the number of elements in @var{sequence}.  If @var{sequence} is
140 a cons cell that is not a list (because the final @sc{cdr} is not
141 @code{nil}), a @code{wrong-type-argument} error is signaled.
143 @example
144 @group
145 (length '(1 2 3))
146     @result{} 3
147 @end group
148 @group
149 (length ())
150     @result{} 0
151 @end group
152 @group
153 (length "foobar")
154     @result{} 6
155 @end group
156 @group
157 (length [1 2 3])
158     @result{} 3
159 @end group
160 @end example
161 @end defun
163 @defun elt sequence index
164 @cindex elements of sequences
165 This function returns the element of @var{sequence} indexed by
166 @var{index}.  Legitimate values of @var{index} are integers ranging from
167 0 up to one less than the length of @var{sequence}.  If @var{sequence}
168 is a list, then out-of-range values of @var{index} return @code{nil};
169 otherwise, they trigger an @code{args-out-of-range} error.
171 @example
172 @group
173 (elt [1 2 3 4] 2)
174      @result{} 3
175 @end group
176 @group
177 (elt '(1 2 3 4) 2)
178      @result{} 3
179 @end group
180 @group
181 (char-to-string (elt "1234" 2))
182      @result{} "3"
183 @end group
184 @group
185 (elt [1 2 3 4] 4)
186      @error{}Args out of range: [1 2 3 4], 4
187 @end group
188 @group
189 (elt [1 2 3 4] -1)
190      @error{}Args out of range: [1 2 3 4], -1
191 @end group
192 @end example
194 This function duplicates @code{aref} (@pxref{Array Functions}) and
195 @code{nth} (@pxref{List Elements}), except that it works for any kind of
196 sequence.
197 @end defun
199 @node Arrays
200 @section Arrays
201 @cindex array
203   An @dfn{array} object has slots that hold a number of other Lisp
204 objects, called the elements of the array.  Any element of an array may
205 be accessed in constant time.  In contrast, an element of a list
206 requires access time that is proportional to the position of the element
207 in the list.
209   When you create an array, you must specify how many elements it has.
210 The amount of space allocated depends on the number of elements.
211 Therefore, it is impossible to change the size of an array once it is
212 created; you cannot add or remove elements.  However, you can replace an
213 element with a different value.
215   Emacs defines two types of array, both of which are one-dimensional:
216 @dfn{strings} and @dfn{vectors}.  A vector is a general array; its
217 elements can be any Lisp objects.  A string is a specialized array; its
218 elements must be characters (i.e., integers between 0 and 255).  Each
219 type of array has its own read syntax.  @xref{String Type}, and
220 @ref{Vector Type}.
222   Both kinds of array share these characteristics:
224 @itemize @bullet
225 @item
226 The first element of an array has index zero, the second element has
227 index 1, and so on.  This is called @dfn{zero-origin} indexing.  For
228 example, an array of four elements has indices 0, 1, 2, @w{and 3}.
230 @item
231 The elements of an array may be referenced or changed with the functions
232 @code{aref} and @code{aset}, respectively (@pxref{Array Functions}).
233 @end itemize
235   In principle, if you wish to have an array of characters, you could use
236 either a string or a vector.  In practice, we always choose strings for
237 such applications, for four reasons:
239 @itemize @bullet
240 @item
241 They occupy one-fourth the space of a vector of the same elements.
243 @item
244 Strings are printed in a way that shows the contents more clearly
245 as characters.
247 @item
248 Strings can hold text properties.  @xref{Text Properties}.
250 @item
251 Many of the specialized editing and I/O facilities of Emacs accept only
252 strings.  For example, you cannot insert a vector of characters into a
253 buffer the way you can insert a string.  @xref{Strings and Characters}.
254 @end itemize
256 @node Array Functions
257 @section Functions that Operate on Arrays
259   In this section, we describe the functions that accept both strings
260 and vectors.
262 @defun arrayp object
263 This function returns @code{t} if @var{object} is an array (i.e., either a
264 vector or a string).
266 @example
267 @group
268 (arrayp [a])
269 @result{} t
270 (arrayp "asdf")
271 @result{} t
272 @end group
273 @end example
274 @end defun
276 @defun aref array index
277 @cindex array elements
278 This function returns the @var{index}th element of @var{array}.  The
279 first element is at index zero.
281 @example
282 @group
283 (setq primes [2 3 5 7 11 13])
284      @result{} [2 3 5 7 11 13]
285 (aref primes 4)
286      @result{} 11
287 (elt primes 4)
288      @result{} 11
289 @end group
291 @group
292 (aref "abcdefg" 1)
293      @result{} 98           ; @r{@samp{b} is @sc{ASCII} code 98.}
294 @end group
295 @end example
297 See also the function @code{elt}, in @ref{Sequence Functions}.
298 @end defun
300 @defun aset array index object
301 This function sets the @var{index}th element of @var{array} to be
302 @var{object}.  It returns @var{object}.
304 @example
305 @group
306 (setq w [foo bar baz])
307      @result{} [foo bar baz]
308 (aset w 0 'fu)
309      @result{} fu
311      @result{} [fu bar baz]
312 @end group
314 @group
315 (setq x "asdfasfd")
316      @result{} "asdfasfd"
317 (aset x 3 ?Z)
318      @result{} 90
320      @result{} "asdZasfd"
321 @end group
322 @end example
324 If @var{array} is a string and @var{object} is not a character, a
325 @code{wrong-type-argument} error results.
326 @end defun
328 @defun fillarray array object
329 This function fills the array @var{array} with @var{object}, so that
330 each element of @var{array} is @var{object}.  It returns @var{array}.
332 @example
333 @group
334 (setq a [a b c d e f g])
335      @result{} [a b c d e f g]
336 (fillarray a 0)
337      @result{} [0 0 0 0 0 0 0]
339      @result{} [0 0 0 0 0 0 0]
340 @end group
341 @group
342 (setq s "When in the course")
343      @result{} "When in the course"
344 (fillarray s ?-)
345      @result{} "------------------"
346 @end group
347 @end example
349 If @var{array} is a string and @var{object} is not a character, a
350 @code{wrong-type-argument} error results.
351 @end defun
353 The general sequence functions @code{copy-sequence} and @code{length}
354 are often useful for objects known to be arrays.  @xref{Sequence Functions}.
356 @node Vectors
357 @section Vectors
358 @cindex vector
360   Arrays in Lisp, like arrays in most languages, are blocks of memory
361 whose elements can be accessed in constant time.  A @dfn{vector} is a
362 general-purpose array; its elements can be any Lisp objects.  (The other
363 kind of array in Emacs Lisp is the @dfn{string}, whose elements must be
364 characters.)  Vectors in Emacs serve as syntax tables (vectors of
365 integers), as obarrays (vectors of symbols), and in keymaps (vectors of
366 commands).  They are also used internally as part of the representation
367 of a byte-compiled function; if you print such a function, you will see
368 a vector in it.
370   In Emacs Lisp, the indices of the elements of a vector start from zero
371 and count up from there.
373   Vectors are printed with square brackets surrounding the elements.
374 Thus, a vector whose elements are the symbols @code{a}, @code{b} and
375 @code{a} is printed as @code{[a b a]}.  You can write vectors in the
376 same way in Lisp input.
378   A vector, like a string or a number, is considered a constant for
379 evaluation: the result of evaluating it is the same vector.  This does
380 not evaluate or even examine the elements of the vector.
381 @xref{Self-Evaluating Forms}.
383   Here are examples of these principles:
385 @example
386 @group
387 (setq avector [1 two '(three) "four" [five]])
388      @result{} [1 two (quote (three)) "four" [five]]
389 (eval avector)
390      @result{} [1 two (quote (three)) "four" [five]]
391 (eq avector (eval avector))
392      @result{} t
393 @end group
394 @end example
396 @node Vector Functions
397 @section Functions That Operate on Vectors
399   Here are some functions that relate to vectors:
401 @defun vectorp object
402 This function returns @code{t} if @var{object} is a vector.
404 @example
405 @group
406 (vectorp [a])
407      @result{} t
408 (vectorp "asdf")
409      @result{} nil
410 @end group
411 @end example
412 @end defun
414 @defun vector &rest objects
415 This function creates and returns a vector whose elements are the
416 arguments, @var{objects}.
418 @example
419 @group
420 (vector 'foo 23 [bar baz] "rats")
421      @result{} [foo 23 [bar baz] "rats"]
422 (vector)
423      @result{} []
424 @end group
425 @end example
426 @end defun
428 @defun make-vector length object
429 This function returns a new vector consisting of @var{length} elements,
430 each initialized to @var{object}.
432 @example
433 @group
434 (setq sleepy (make-vector 9 'Z))
435      @result{} [Z Z Z Z Z Z Z Z Z]
436 @end group
437 @end example
438 @end defun
440 @defun vconcat &rest sequences
441 @cindex copying vectors
442 This function returns a new vector containing all the elements of the
443 @var{sequences}.  The arguments @var{sequences} may be lists, vectors,
444 or strings.  If no @var{sequences} are given, an empty vector is
445 returned.
447 The value is a newly constructed vector that is not @code{eq} to any
448 existing vector.
450 @example
451 @group
452 (setq a (vconcat '(A B C) '(D E F)))
453      @result{} [A B C D E F]
454 (eq a (vconcat a))
455      @result{} nil
456 @end group
457 @group
458 (vconcat)
459      @result{} []
460 (vconcat [A B C] "aa" '(foo (6 7)))
461      @result{} [A B C 97 97 foo (6 7)]
462 @end group
463 @end example
465 When an argument is an integer (not a sequence of integers), it is
466 converted to a string of digits making up the decimal printed
467 representation of the integer.  This special case exists for
468 compatibility with Mocklisp, and we don't recommend you take advantage
469 of it.  If you want to convert an integer to digits in this way, use
470 @code{format} (@pxref{Formatting Strings}) or @code{number-to-string}
471 (@pxref{String Conversion}).
473 For other concatenation functions, see @code{mapconcat} in @ref{Mapping
474 Functions}, @code{concat} in @ref{Creating Strings}, and @code{append}
475 in @ref{Building Lists}.
476 @end defun
478   The @code{append} function provides a way to convert a vector into a
479 list with the same elements (@pxref{Building Lists}):
481 @example
482 @group
483 (setq avector [1 two (quote (three)) "four" [five]])
484      @result{} [1 two (quote (three)) "four" [five]]
485 (append avector nil)
486      @result{} (1 two (quote (three)) "four" [five])
487 @end group
488 @end example