added a description of the new features in Ediff
[emacs.git] / lispref / objects.texi
blobf89c6ac12a65af30ede2bee4daaf2bea6071082a
1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1998, 1999
4 @c   Free Software Foundation, Inc. 
5 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
6 @setfilename ../info/objects
7 @node Lisp Data Types, Numbers, Introduction, Top
8 @chapter Lisp Data Types
9 @cindex object
10 @cindex Lisp object
11 @cindex type
12 @cindex data type
14   A Lisp @dfn{object} is a piece of data used and manipulated by Lisp
15 programs.  For our purposes, a @dfn{type} or @dfn{data type} is a set of
16 possible objects.
18   Every object belongs to at least one type.  Objects of the same type
19 have similar structures and may usually be used in the same contexts.
20 Types can overlap, and objects can belong to two or more types.
21 Consequently, we can ask whether an object belongs to a particular type,
22 but not for ``the'' type of an object.
24 @cindex primitive type
25   A few fundamental object types are built into Emacs.  These, from
26 which all other types are constructed, are called @dfn{primitive types}.
27 Each object belongs to one and only one primitive type.  These types
28 include @dfn{integer}, @dfn{float}, @dfn{cons}, @dfn{symbol},
29 @dfn{string}, @dfn{vector}, @dfn{hash-table}, @dfn{subr}, and
30 @dfn{byte-code function}, plus several special types, such as
31 @dfn{buffer}, that are related to editing.  (@xref{Editing Types}.)
33   Each primitive type has a corresponding Lisp function that checks
34 whether an object is a member of that type.
36   Note that Lisp is unlike many other languages in that Lisp objects are
37 @dfn{self-typing}: the primitive type of the object is implicit in the
38 object itself.  For example, if an object is a vector, nothing can treat
39 it as a number; Lisp knows it is a vector, not a number.
41   In most languages, the programmer must declare the data type of each
42 variable, and the type is known by the compiler but not represented in
43 the data.  Such type declarations do not exist in Emacs Lisp.  A Lisp
44 variable can have any type of value, and it remembers whatever value
45 you store in it, type and all.
47   This chapter describes the purpose, printed representation, and read
48 syntax of each of the standard types in GNU Emacs Lisp.  Details on how
49 to use these types can be found in later chapters.
51 @menu
52 * Printed Representation::      How Lisp objects are represented as text.
53 * Comments::                    Comments and their formatting conventions.
54 * Programming Types::           Types found in all Lisp systems.
55 * Editing Types::               Types specific to Emacs.
56 * Circular Objects::            Read syntax for circular structure.
57 * Type Predicates::             Tests related to types.
58 * Equality Predicates::         Tests of equality between any two objects.
59 @end menu
61 @node Printed Representation
62 @comment  node-name,  next,  previous,  up
63 @section Printed Representation and Read Syntax
64 @cindex printed representation
65 @cindex read syntax
67   The @dfn{printed representation} of an object is the format of the
68 output generated by the Lisp printer (the function @code{prin1}) for
69 that object.  The @dfn{read syntax} of an object is the format of the
70 input accepted by the Lisp reader (the function @code{read}) for that
71 object.  @xref{Read and Print}.
73   Most objects have more than one possible read syntax.  Some types of
74 object have no read syntax, since it may not make sense to enter objects
75 of these types directly in a Lisp program.  Except for these cases, the
76 printed representation of an object is also a read syntax for it.
78   In other languages, an expression is text; it has no other form.  In
79 Lisp, an expression is primarily a Lisp object and only secondarily the
80 text that is the object's read syntax.  Often there is no need to
81 emphasize this distinction, but you must keep it in the back of your
82 mind, or you will occasionally be very confused.
84 @cindex hash notation
85   Every type has a printed representation.  Some types have no read
86 syntax---for example, the buffer type has none.  Objects of these types
87 are printed in @dfn{hash notation}: the characters @samp{#<} followed by
88 a descriptive string (typically the type name followed by the name of
89 the object), and closed with a matching @samp{>}.  Hash notation cannot
90 be read at all, so the Lisp reader signals the error
91 @code{invalid-read-syntax} whenever it encounters @samp{#<}.
92 @kindex invalid-read-syntax
94 @example
95 (current-buffer)
96      @result{} #<buffer objects.texi>
97 @end example
99   When you evaluate an expression interactively, the Lisp interpreter
100 first reads the textual representation of it, producing a Lisp object,
101 and then evaluates that object (@pxref{Evaluation}).  However,
102 evaluation and reading are separate activities.  Reading returns the
103 Lisp object represented by the text that is read; the object may or may
104 not be evaluated later.  @xref{Input Functions}, for a description of
105 @code{read}, the basic function for reading objects.
107 @node Comments
108 @comment  node-name,  next,  previous,  up
109 @section Comments
110 @cindex comments
111 @cindex @samp{;} in comment
113   A @dfn{comment} is text that is written in a program only for the sake
114 of humans that read the program, and that has no effect on the meaning
115 of the program.  In Lisp, a semicolon (@samp{;}) starts a comment if it
116 is not within a string or character constant.  The comment continues to
117 the end of line.  The Lisp reader discards comments; they do not become
118 part of the Lisp objects which represent the program within the Lisp
119 system.
121   The @samp{#@@@var{count}} construct, which skips the next @var{count}
122 characters, is useful for program-generated comments containing binary
123 data.  The Emacs Lisp byte compiler uses this in its output files
124 (@pxref{Byte Compilation}).  It isn't meant for source files, however.
126   @xref{Comment Tips}, for conventions for formatting comments.
128 @node Programming Types
129 @section Programming Types
130 @cindex programming types
132   There are two general categories of types in Emacs Lisp: those having
133 to do with Lisp programming, and those having to do with editing.  The
134 former exist in many Lisp implementations, in one form or another.  The
135 latter are unique to Emacs Lisp.
137 @menu
138 * Integer Type::        Numbers without fractional parts.
139 * Floating Point Type:: Numbers with fractional parts and with a large range.
140 * Character Type::      The representation of letters, numbers and
141                         control characters.
142 * Symbol Type::         A multi-use object that refers to a function,
143                         variable, or property list, and has a unique identity.
144 * Sequence Type::       Both lists and arrays are classified as sequences.
145 * Cons Cell Type::      Cons cells, and lists (which are made from cons cells).
146 * Array Type::          Arrays include strings and vectors.
147 * String Type::         An (efficient) array of characters.
148 * Vector Type::         One-dimensional arrays.
149 * Char-Table Type::     One-dimensional sparse arrays indexed by characters.
150 * Bool-Vector Type::    One-dimensional arrays of @code{t} or @code{nil}.
151 * Hash Table Type::     Super-fast lookup tables.
152 * Function Type::       A piece of executable code you can call from elsewhere.
153 * Macro Type::          A method of expanding an expression into another
154                           expression, more fundamental but less pretty.
155 * Primitive Function Type::     A function written in C, callable from Lisp.
156 * Byte-Code Type::      A function written in Lisp, then compiled.
157 * Autoload Type::       A type used for automatically loading seldom-used
158                         functions.
159 @end menu
161 @node Integer Type
162 @subsection Integer Type
164   The range of values for integers in Emacs Lisp is @minus{}134217728 to
165 134217727 (28 bits; i.e.,
166 @ifnottex
167 -2**27
168 @end ifnottex
169 @tex
170 @math{-2^{27}}
171 @end tex
173 @ifnottex
174 2**27 - 1)
175 @end ifnottex
176 @tex
177 @math{2^{28}-1})
178 @end tex
179 on most machines.  (Some machines may provide a wider range.)  It is
180 important to note that the Emacs Lisp arithmetic functions do not check
181 for overflow.  Thus @code{(1+ 134217727)} is @minus{}134217728 on most
182 machines.
184   The read syntax for integers is a sequence of (base ten) digits with an
185 optional sign at the beginning and an optional period at the end.  The
186 printed representation produced by the Lisp interpreter never has a
187 leading @samp{+} or a final @samp{.}.
189 @example
190 @group
191 -1               ; @r{The integer -1.}
192 1                ; @r{The integer 1.}
193 1.               ; @r{Also the integer 1.}
194 +1               ; @r{Also the integer 1.}
195 268435457        ; @r{Also the integer 1 on a 28-bit implementation.}
196 @end group
197 @end example
199   @xref{Numbers}, for more information.
201 @node Floating Point Type
202 @subsection Floating Point Type
204   Floating point numbers are the computer equivalent of scientific
205 notation.  The precise number of significant figures and the range of
206 possible exponents is machine-specific; Emacs always uses the C data
207 type @code{double} to store the value.
209   The printed representation for floating point numbers requires either
210 a decimal point (with at least one digit following), an exponent, or
211 both.  For example, @samp{1500.0}, @samp{15e2}, @samp{15.0e2},
212 @samp{1.5e3}, and @samp{.15e4} are five ways of writing a floating point
213 number whose value is 1500.  They are all equivalent.
215   @xref{Numbers}, for more information.
217 @node Character Type
218 @subsection Character Type
219 @cindex @sc{ascii} character codes
221   A @dfn{character} in Emacs Lisp is nothing more than an integer.  In
222 other words, characters are represented by their character codes.  For
223 example, the character @kbd{A} is represented as the @w{integer 65}.
225   Individual characters are not often used in programs.  It is far more
226 common to work with @emph{strings}, which are sequences composed of
227 characters.  @xref{String Type}.
229   Characters in strings, buffers, and files are currently limited to the
230 range of 0 to 524287---nineteen bits.  But not all values in that range
231 are valid character codes.  Codes 0 through 127 are @sc{ascii} codes; the
232 rest are non-@sc{ascii} (@pxref{Non-ASCII Characters}).  Characters that represent
233 keyboard input have a much wider range, to encode modifier keys such as
234 Control, Meta and Shift.
236 @cindex read syntax for characters
237 @cindex printed representation for characters
238 @cindex syntax for characters
239 @cindex @samp{?} in character constant
240 @cindex question mark in character constant
241   Since characters are really integers, the printed representation of a
242 character is a decimal number.  This is also a possible read syntax for
243 a character, but writing characters that way in Lisp programs is a very
244 bad idea.  You should @emph{always} use the special read syntax formats
245 that Emacs Lisp provides for characters.  These syntax formats start
246 with a question mark.
248   The usual read syntax for alphanumeric characters is a question mark
249 followed by the character; thus, @samp{?A} for the character
250 @kbd{A}, @samp{?B} for the character @kbd{B}, and @samp{?a} for the
251 character @kbd{a}.  
253   For example:
255 @example
256 ?Q @result{} 81     ?q @result{} 113
257 @end example
259   You can use the same syntax for punctuation characters, but it is
260 often a good idea to add a @samp{\} so that the Emacs commands for
261 editing Lisp code don't get confused.  For example, @samp{?\ } is the
262 way to write the space character.  If the character is @samp{\}, you
263 @emph{must} use a second @samp{\} to quote it: @samp{?\\}.
265 @cindex whitespace
266 @cindex bell character
267 @cindex @samp{\a}
268 @cindex backspace
269 @cindex @samp{\b}
270 @cindex tab
271 @cindex @samp{\t}
272 @cindex vertical tab
273 @cindex @samp{\v}
274 @cindex formfeed
275 @cindex @samp{\f}
276 @cindex newline
277 @cindex @samp{\n}
278 @cindex return
279 @cindex @samp{\r}
280 @cindex escape
281 @cindex @samp{\e}
282   You can express the characters Control-g, backspace, tab, newline,
283 vertical tab, formfeed, return, del, and escape as @samp{?\a},
284 @samp{?\b}, @samp{?\t}, @samp{?\n}, @samp{?\v}, @samp{?\f},
285 @samp{?\r}, @samp{?\d}, and @samp{?\e}, respectively.  Thus,
287 @example
288 ?\a @result{} 7                 ; @r{@kbd{C-g}}
289 ?\b @result{} 8                 ; @r{backspace, @key{BS}, @kbd{C-h}}
290 ?\t @result{} 9                 ; @r{tab, @key{TAB}, @kbd{C-i}}
291 ?\n @result{} 10                ; @r{newline, @kbd{C-j}}
292 ?\v @result{} 11                ; @r{vertical tab, @kbd{C-k}}
293 ?\f @result{} 12                ; @r{formfeed character, @kbd{C-l}}
294 ?\r @result{} 13                ; @r{carriage return, @key{RET}, @kbd{C-m}}
295 ?\e @result{} 27                ; @r{escape character, @key{ESC}, @kbd{C-[}}
296 ?\\ @result{} 92                ; @r{backslash character, @kbd{\}}
297 ?\d @result{} 127               ; @r{delete character, @key{DEL}}
298 @end example
300 @cindex escape sequence
301   These sequences which start with backslash are also known as
302 @dfn{escape sequences}, because backslash plays the role of an escape
303 character; this usage has nothing to do with the character @key{ESC}.
305 @cindex control characters
306   Control characters may be represented using yet another read syntax.
307 This consists of a question mark followed by a backslash, caret, and the
308 corresponding non-control character, in either upper or lower case.  For
309 example, both @samp{?\^I} and @samp{?\^i} are valid read syntax for the
310 character @kbd{C-i}, the character whose value is 9.
312   Instead of the @samp{^}, you can use @samp{C-}; thus, @samp{?\C-i} is
313 equivalent to @samp{?\^I} and to @samp{?\^i}:
315 @example
316 ?\^I @result{} 9     ?\C-I @result{} 9
317 @end example
319   In strings and buffers, the only control characters allowed are those
320 that exist in @sc{ascii}; but for keyboard input purposes, you can turn
321 any character into a control character with @samp{C-}.  The character
322 codes for these non-@sc{ascii} control characters include the
323 @tex
324 @math{2^{26}}
325 @end tex
326 @ifnottex
327 2**26
328 @end ifnottex
329 bit as well as the code for the corresponding non-control
330 character.  Ordinary terminals have no way of generating non-@sc{ascii}
331 control characters, but you can generate them straightforwardly using X
332 and other window systems.
334   For historical reasons, Emacs treats the @key{DEL} character as
335 the control equivalent of @kbd{?}:
337 @example
338 ?\^? @result{} 127     ?\C-? @result{} 127
339 @end example
341 @noindent
342 As a result, it is currently not possible to represent the character
343 @kbd{Control-?}, which is a meaningful input character under X, using
344 @samp{\C-}.  It is not easy to change this, as various Lisp files refer
345 to @key{DEL} in this way.
347   For representing control characters to be found in files or strings,
348 we recommend the @samp{^} syntax; for control characters in keyboard
349 input, we prefer the @samp{C-} syntax.  Which one you use does not
350 affect the meaning of the program, but may guide the understanding of
351 people who read it.
353 @cindex meta characters
354   A @dfn{meta character} is a character typed with the @key{META}
355 modifier key.  The integer that represents such a character has the
356 @tex
357 @math{2^{27}}
358 @end tex
359 @ifnottex
360 2**27
361 @end ifnottex
362 bit set (which on most machines makes it a negative number).  We
363 use high bits for this and other modifiers to make possible a wide range
364 of basic character codes.
366   In a string, the
367 @tex
368 @math{2^{7}}
369 @end tex
370 @ifnottex
371 2**7
372 @end ifnottex
373 bit attached to an @sc{ascii} character indicates a meta character; thus, the
374 meta characters that can fit in a string have codes in the range from
375 128 to 255, and are the meta versions of the ordinary @sc{ascii}
376 characters.  (In Emacs versions 18 and older, this convention was used
377 for characters outside of strings as well.)
379   The read syntax for meta characters uses @samp{\M-}.  For example,
380 @samp{?\M-A} stands for @kbd{M-A}.  You can use @samp{\M-} together with
381 octal character codes (see below), with @samp{\C-}, or with any other
382 syntax for a character.  Thus, you can write @kbd{M-A} as @samp{?\M-A},
383 or as @samp{?\M-\101}.  Likewise, you can write @kbd{C-M-b} as
384 @samp{?\M-\C-b}, @samp{?\C-\M-b}, or @samp{?\M-\002}.
386   The case of a graphic character is indicated by its character code;
387 for example, @sc{ascii} distinguishes between the characters @samp{a}
388 and @samp{A}.  But @sc{ascii} has no way to represent whether a control
389 character is upper case or lower case.  Emacs uses the
390 @tex
391 @math{2^{25}}
392 @end tex
393 @ifnottex
394 2**25
395 @end ifnottex
396 bit to indicate that the shift key was used in typing a control
397 character.  This distinction is possible only when you use X terminals
398 or other special terminals; ordinary terminals do not report the
399 distinction to the computer in any way.  The Lisp syntax for
400 the shift bit is @samp{\S-}; thus, @samp{?\C-\S-o} or @samp{?\C-\S-O} 
401 represents the shifted-control-o character.
403 @cindex hyper characters
404 @cindex super characters
405 @cindex alt characters
406   The X Window System defines three other modifier bits that can be set
407 in a character: @dfn{hyper}, @dfn{super} and @dfn{alt}.  The syntaxes
408 for these bits are @samp{\H-}, @samp{\s-} and @samp{\A-}.  (Case is
409 significant in these prefixes.)  Thus, @samp{?\H-\M-\A-x} represents
410 @kbd{Alt-Hyper-Meta-x}.
411 @tex
412 Numerically, the
413 bit values are @math{2^{22}} for alt, @math{2^{23}} for super and @math{2^{24}} for hyper.
414 @end tex
415 @ifnottex
416 Numerically, the
417 bit values are 2**22 for alt, 2**23 for super and 2**24 for hyper.
418 @end ifnottex
420 @cindex @samp{\} in character constant
421 @cindex backslash in character constant
422 @cindex octal character code
423   Finally, the most general read syntax for a character represents the
424 character code in either octal or hex.  To use octal, write a question
425 mark followed by a backslash and the octal character code (up to three
426 octal digits); thus, @samp{?\101} for the character @kbd{A},
427 @samp{?\001} for the character @kbd{C-a}, and @code{?\002} for the
428 character @kbd{C-b}.  Although this syntax can represent any @sc{ascii}
429 character, it is preferred only when the precise octal value is more
430 important than the @sc{ascii} representation.
432 @example
433 @group
434 ?\012 @result{} 10         ?\n @result{} 10         ?\C-j @result{} 10
435 ?\101 @result{} 65         ?A @result{} 65
436 @end group
437 @end example
439   To use hex, write a question mark followed by a backslash, @samp{x},
440 and the hexadecimal character code.  You can use any number of hex
441 digits, so you can represent any character code in this way.
442 Thus, @samp{?\x41} for the character @kbd{A}, @samp{?\x1} for the
443 character @kbd{C-a}, and @code{?\x8e0} for the Latin-1 character
444 @iftex
445 @samp{@`a}.
446 @end iftex
447 @ifnottex
448 @samp{a} with grave accent.
449 @end ifnottex
451   A backslash is allowed, and harmless, preceding any character without
452 a special escape meaning; thus, @samp{?\+} is equivalent to @samp{?+}.
453 There is no reason to add a backslash before most characters.  However,
454 you should add a backslash before any of the characters
455 @samp{()\|;'`"#.,} to avoid confusing the Emacs commands for editing
456 Lisp code.  Also add a backslash before whitespace characters such as
457 space, tab, newline and formfeed.  However, it is cleaner to use one of
458 the easily readable escape sequences, such as @samp{\t}, instead of an
459 actual whitespace character such as a tab.
461 @node Symbol Type
462 @subsection Symbol Type
464   A @dfn{symbol} in GNU Emacs Lisp is an object with a name.  The symbol
465 name serves as the printed representation of the symbol.  In ordinary
466 use, the name is unique---no two symbols have the same name.
468   A symbol can serve as a variable, as a function name, or to hold a
469 property list.  Or it may serve only to be distinct from all other Lisp
470 objects, so that its presence in a data structure may be recognized
471 reliably.  In a given context, usually only one of these uses is
472 intended.  But you can use one symbol in all of these ways,
473 independently.
475   A symbol whose name starts with a colon (@samp{:}) is called a
476 @dfn{keyword symbol}.  These symbols automatically act as constants, and
477 are normally used only by comparing an unknown symbol with a few
478 specific alternatives.
480 @cindex @samp{\} in symbols
481 @cindex backslash in symbols
482   A symbol name can contain any characters whatever.  Most symbol names
483 are written with letters, digits, and the punctuation characters
484 @samp{-+=*/}.  Such names require no special punctuation; the characters
485 of the name suffice as long as the name does not look like a number.
486 (If it does, write a @samp{\} at the beginning of the name to force
487 interpretation as a symbol.)  The characters @samp{_~!@@$%^&:<>@{@}?} are
488 less often used but also require no special punctuation.  Any other
489 characters may be included in a symbol's name by escaping them with a
490 backslash.  In contrast to its use in strings, however, a backslash in
491 the name of a symbol simply quotes the single character that follows the
492 backslash.  For example, in a string, @samp{\t} represents a tab
493 character; in the name of a symbol, however, @samp{\t} merely quotes the
494 letter @samp{t}.  To have a symbol with a tab character in its name, you
495 must actually use a tab (preceded with a backslash).  But it's rare to
496 do such a thing.
498 @cindex CL note---case of letters
499 @quotation
500 @b{Common Lisp note:} In Common Lisp, lower case letters are always
501 ``folded'' to upper case, unless they are explicitly escaped.  In Emacs
502 Lisp, upper case and lower case letters are distinct.
503 @end quotation
505   Here are several examples of symbol names.  Note that the @samp{+} in
506 the fifth example is escaped to prevent it from being read as a number.
507 This is not necessary in the sixth example because the rest of the name
508 makes it invalid as a number.
510 @example
511 @group
512 foo                 ; @r{A symbol named @samp{foo}.}
513 FOO                 ; @r{A symbol named @samp{FOO}, different from @samp{foo}.}
514 char-to-string      ; @r{A symbol named @samp{char-to-string}.}
515 @end group
516 @group
517 1+                  ; @r{A symbol named @samp{1+}}
518                     ;   @r{(not @samp{+1}, which is an integer).}
519 @end group
520 @group
521 \+1                 ; @r{A symbol named @samp{+1}}
522                     ;   @r{(not a very readable name).}
523 @end group
524 @group
525 \(*\ 1\ 2\)         ; @r{A symbol named @samp{(* 1 2)} (a worse name).}
526 @c the @'s in this next line use up three characters, hence the
527 @c apparent misalignment of the comment.
528 +-*/_~!@@$%^&=:<>@{@}  ; @r{A symbol named @samp{+-*/_~!@@$%^&=:<>@{@}}.}
529                     ;   @r{These characters need not be escaped.}
530 @end group
531 @end example
533 @c This uses ``colon'' instead of a literal `:' because Info cannot
534 @c cope with a `:' in a menu
535 @cindex @samp{#@var{colon}} read syntax
536   Normally the Lisp reader interns all symbols (@pxref{Creating
537 Symbols}).  To prevent interning, you can write @samp{#:} before the
538 name of the symbol.
540 @node Sequence Type
541 @subsection Sequence Types
543   A @dfn{sequence} is a Lisp object that represents an ordered set of
544 elements.  There are two kinds of sequence in Emacs Lisp, lists and
545 arrays.  Thus, an object of type list or of type array is also
546 considered a sequence.
548   Arrays are further subdivided into strings, vectors, char-tables and
549 bool-vectors.  Vectors can hold elements of any type, but string
550 elements must be characters, and bool-vector elements must be @code{t}
551 or @code{nil}.  Char-tables are like vectors except that they are
552 indexed by any valid character code.  The characters in a string can
553 have text properties like characters in a buffer (@pxref{Text
554 Properties}), but vectors do not support text properties, even when
555 their elements happen to be characters.
557   Lists, strings and the other array types are different, but they have
558 important similarities.  For example, all have a length @var{l}, and all
559 have elements which can be indexed from zero to @var{l} minus one.
560 Several functions, called sequence functions, accept any kind of
561 sequence.  For example, the function @code{elt} can be used to extract
562 an element of a sequence, given its index.  @xref{Sequences Arrays
563 Vectors}.
565   It is generally impossible to read the same sequence twice, since
566 sequences are always created anew upon reading.  If you read the read
567 syntax for a sequence twice, you get two sequences with equal contents.
568 There is one exception: the empty list @code{()} always stands for the
569 same object, @code{nil}.
571 @node Cons Cell Type
572 @subsection Cons Cell and List Types
573 @cindex address field of register
574 @cindex decrement field of register
575 @cindex pointers
577   A @dfn{cons cell} is an object that consists of two slots, called the
578 @sc{car} slot and the @sc{cdr} slot.  Each slot can @dfn{hold} or
579 @dfn{refer to} any Lisp object.  We also say that ``the @sc{car} of
580 this cons cell is'' whatever object its @sc{car} slot currently holds,
581 and likewise for the @sc{cdr}.
583 @quotation
584 A note to C programmers: in Lisp, we do not distinguish between
585 ``holding'' a value and ``pointing to'' the value, because pointers in
586 Lisp are implicit.
587 @end quotation
589   A @dfn{list} is a series of cons cells, linked together so that the
590 @sc{cdr} slot of each cons cell holds either the next cons cell or the
591 empty list.  @xref{Lists}, for functions that work on lists.  Because
592 most cons cells are used as part of lists, the phrase @dfn{list
593 structure} has come to refer to any structure made out of cons cells.
595   The names @sc{car} and @sc{cdr} derive from the history of Lisp.  The
596 original Lisp implementation ran on an @w{IBM 704} computer which
597 divided words into two parts, called the ``address'' part and the
598 ``decrement''; @sc{car} was an instruction to extract the contents of
599 the address part of a register, and @sc{cdr} an instruction to extract
600 the contents of the decrement.  By contrast, ``cons cells'' are named
601 for the function @code{cons} that creates them, which in turn was named
602 for its purpose, the construction of cells.
604 @cindex atom
605   Because cons cells are so central to Lisp, we also have a word for
606 ``an object which is not a cons cell''.  These objects are called
607 @dfn{atoms}.
609 @cindex parenthesis
610   The read syntax and printed representation for lists are identical, and
611 consist of a left parenthesis, an arbitrary number of elements, and a
612 right parenthesis.
614    Upon reading, each object inside the parentheses becomes an element
615 of the list.  That is, a cons cell is made for each element.  The
616 @sc{car} slot of the cons cell holds the element, and its @sc{cdr}
617 slot refers to the next cons cell of the list, which holds the next
618 element in the list.  The @sc{cdr} slot of the last cons cell is set to
619 hold @code{nil}.
621 @cindex box diagrams, for lists
622 @cindex diagrams, boxed, for lists
623   A list can be illustrated by a diagram in which the cons cells are
624 shown as pairs of boxes, like dominoes.  (The Lisp reader cannot read
625 such an illustration; unlike the textual notation, which can be
626 understood by both humans and computers, the box illustrations can be
627 understood only by humans.)  This picture represents the three-element
628 list @code{(rose violet buttercup)}:
630 @example
631 @group
632     --- ---      --- ---      --- ---
633    |   |   |--> |   |   |--> |   |   |--> nil
634     --- ---      --- ---      --- ---
635      |            |            |
636      |            |            |
637       --> rose     --> violet   --> buttercup
638 @end group
639 @end example
641   In this diagram, each box represents a slot that can hold or refer to
642 any Lisp object.  Each pair of boxes represents a cons cell.  Each arrow
643 represents a reference to a Lisp object, either an atom or another cons
644 cell.
646   In this example, the first box, which holds the @sc{car} of the first
647 cons cell, refers to or ``holds'' @code{rose} (a symbol).  The second
648 box, holding the @sc{cdr} of the first cons cell, refers to the next
649 pair of boxes, the second cons cell.  The @sc{car} of the second cons
650 cell is @code{violet}, and its @sc{cdr} is the third cons cell.  The
651 @sc{cdr} of the third (and last) cons cell is @code{nil}.
653   Here is another diagram of the same list, @code{(rose violet
654 buttercup)}, sketched in a different manner:
656 @smallexample
657 @group
658  ---------------       ----------------       -------------------
659 | car   | cdr   |     | car    | cdr   |     | car       | cdr   |
660 | rose  |   o-------->| violet |   o-------->| buttercup |  nil  |
661 |       |       |     |        |       |     |           |       |
662  ---------------       ----------------       -------------------
663 @end group
664 @end smallexample
666 @cindex @samp{(@dots{})} in lists
667 @cindex @code{nil} in lists
668 @cindex empty list
669   A list with no elements in it is the @dfn{empty list}; it is identical
670 to the symbol @code{nil}.  In other words, @code{nil} is both a symbol
671 and a list.
673   Here are examples of lists written in Lisp syntax:
675 @example
676 (A 2 "A")            ; @r{A list of three elements.}
677 ()                   ; @r{A list of no elements (the empty list).}
678 nil                  ; @r{A list of no elements (the empty list).}
679 ("A ()")             ; @r{A list of one element: the string @code{"A ()"}.}
680 (A ())               ; @r{A list of two elements: @code{A} and the empty list.}
681 (A nil)              ; @r{Equivalent to the previous.}
682 ((A B C))            ; @r{A list of one element}
683                      ;   @r{(which is a list of three elements).}
684 @end example
686   Here is the list @code{(A ())}, or equivalently @code{(A nil)},
687 depicted with boxes and arrows:
689 @example
690 @group
691     --- ---      --- ---
692    |   |   |--> |   |   |--> nil
693     --- ---      --- ---
694      |            |
695      |            |
696       --> A        --> nil
697 @end group
698 @end example
700 @menu
701 * Dotted Pair Notation::        An alternative syntax for lists.
702 * Association List Type::       A specially constructed list.
703 @end menu
705 @node Dotted Pair Notation
706 @comment  node-name,  next,  previous,  up
707 @subsubsection Dotted Pair Notation
708 @cindex dotted pair notation
709 @cindex @samp{.} in lists
711   @dfn{Dotted pair notation} is an alternative syntax for cons cells
712 that represents the @sc{car} and @sc{cdr} explicitly.  In this syntax,
713 @code{(@var{a} .@: @var{b})} stands for a cons cell whose @sc{car} is
714 the object @var{a}, and whose @sc{cdr} is the object @var{b}.  Dotted
715 pair notation is therefore more general than list syntax.  In the dotted
716 pair notation, the list @samp{(1 2 3)} is written as @samp{(1 . (2 . (3
717 . nil)))}.  For @code{nil}-terminated lists, you can use either
718 notation, but list notation is usually clearer and more convenient.
719 When printing a list, the dotted pair notation is only used if the
720 @sc{cdr} of a cons cell is not a list.
722   Here's an example using boxes to illustrate dotted pair notation.
723 This example shows the pair @code{(rose . violet)}:
725 @example
726 @group
727     --- ---
728    |   |   |--> violet
729     --- ---
730      |
731      |
732       --> rose
733 @end group
734 @end example
736   You can combine dotted pair notation with list notation to represent
737 conveniently a chain of cons cells with a non-@code{nil} final @sc{cdr}.
738 You write a dot after the last element of the list, followed by the
739 @sc{cdr} of the final cons cell.  For example, @code{(rose violet
740 . buttercup)} is equivalent to @code{(rose . (violet . buttercup))}.
741 The object looks like this:
743 @example
744 @group
745     --- ---      --- ---
746    |   |   |--> |   |   |--> buttercup
747     --- ---      --- ---
748      |            |
749      |            |
750       --> rose     --> violet
751 @end group
752 @end example
754   The syntax @code{(rose .@: violet .@: buttercup)} is invalid because
755 there is nothing that it could mean.  If anything, it would say to put
756 @code{buttercup} in the @sc{cdr} of a cons cell whose @sc{cdr} is already
757 used for @code{violet}.
759   The list @code{(rose violet)} is equivalent to @code{(rose . (violet))},
760 and looks like this:
762 @example
763 @group
764     --- ---      --- ---
765    |   |   |--> |   |   |--> nil
766     --- ---      --- ---
767      |            |
768      |            |
769       --> rose     --> violet
770 @end group
771 @end example
773   Similarly, the three-element list @code{(rose violet buttercup)}
774 is equivalent to @code{(rose . (violet . (buttercup)))}.
775 @ifnottex
776 It looks like this:
778 @example
779 @group
780     --- ---      --- ---      --- ---
781    |   |   |--> |   |   |--> |   |   |--> nil
782     --- ---      --- ---      --- ---
783      |            |            |
784      |            |            |
785       --> rose     --> violet   --> buttercup
786 @end group
787 @end example
788 @end ifnottex
790 @node Association List Type
791 @comment  node-name,  next,  previous,  up
792 @subsubsection Association List Type
794   An @dfn{association list} or @dfn{alist} is a specially-constructed
795 list whose elements are cons cells.  In each element, the @sc{car} is
796 considered a @dfn{key}, and the @sc{cdr} is considered an
797 @dfn{associated value}.  (In some cases, the associated value is stored
798 in the @sc{car} of the @sc{cdr}.)  Association lists are often used as
799 stacks, since it is easy to add or remove associations at the front of
800 the list.
802   For example,
804 @example
805 (setq alist-of-colors
806       '((rose . red) (lily . white) (buttercup . yellow)))
807 @end example
809 @noindent
810 sets the variable @code{alist-of-colors} to an alist of three elements.  In the
811 first element, @code{rose} is the key and @code{red} is the value.
813   @xref{Association Lists}, for a further explanation of alists and for
814 functions that work on alists.  @xref{Hash Tables}, for another kind of
815 lookup table, which is much faster for handling a large number of keys.
817 @node Array Type
818 @subsection Array Type
820   An @dfn{array} is composed of an arbitrary number of slots for
821 holding or referring to other Lisp objects, arranged in a contiguous block of
822 memory.  Accessing any element of an array takes approximately the same
823 amount of time.  In contrast, accessing an element of a list requires
824 time proportional to the position of the element in the list.  (Elements
825 at the end of a list take longer to access than elements at the
826 beginning of a list.)
828   Emacs defines four types of array: strings, vectors, bool-vectors, and
829 char-tables.
831   A string is an array of characters and a vector is an array of
832 arbitrary objects.  A bool-vector can hold only @code{t} or @code{nil}.
833 These kinds of array may have any length up to the largest integer.
834 Char-tables are sparse arrays indexed by any valid character code; they
835 can hold arbitrary objects.
837   The first element of an array has index zero, the second element has
838 index 1, and so on.  This is called @dfn{zero-origin} indexing.  For
839 example, an array of four elements has indices 0, 1, 2, @w{and 3}.  The
840 largest possible index value is one less than the length of the array.
841 Once an array is created, its length is fixed.
843   All Emacs Lisp arrays are one-dimensional.  (Most other programming
844 languages support multidimensional arrays, but they are not essential;
845 you can get the same effect with an array of arrays.)  Each type of
846 array has its own read syntax; see the following sections for details.
848   The array type is contained in the sequence type and
849 contains the string type, the vector type, the bool-vector type, and the
850 char-table type.
852 @node String Type
853 @subsection String Type
855   A @dfn{string} is an array of characters.  Strings are used for many
856 purposes in Emacs, as can be expected in a text editor; for example, as
857 the names of Lisp symbols, as messages for the user, and to represent
858 text extracted from buffers.  Strings in Lisp are constants: evaluation
859 of a string returns the same string.
861   @xref{Strings and Characters}, for functions that operate on strings.
863 @menu
864 * Syntax for Strings::
865 * Non-ASCII in Strings::
866 * Nonprinting Characters::
867 * Text Props and Strings::
868 @end menu
870 @node Syntax for Strings
871 @subsubsection Syntax for Strings
873 @cindex @samp{"} in strings
874 @cindex double-quote in strings
875 @cindex @samp{\} in strings
876 @cindex backslash in strings
877   The read syntax for strings is a double-quote, an arbitrary number of
878 characters, and another double-quote, @code{"like this"}.  To include a
879 double-quote in a string, precede it with a backslash; thus, @code{"\""}
880 is a string containing just a single double-quote character.  Likewise,
881 you can include a backslash by preceding it with another backslash, like
882 this: @code{"this \\ is a single embedded backslash"}.
884 @cindex newline in strings
885   The newline character is not special in the read syntax for strings;
886 if you write a new line between the double-quotes, it becomes a
887 character in the string.  But an escaped newline---one that is preceded
888 by @samp{\}---does not become part of the string; i.e., the Lisp reader
889 ignores an escaped newline while reading a string.  An escaped space
890 @w{@samp{\ }} is likewise ignored.
892 @example
893 "It is useful to include newlines
894 in documentation strings,
895 but the newline is \
896 ignored if escaped."
897      @result{} "It is useful to include newlines 
898 in documentation strings, 
899 but the newline is ignored if escaped."
900 @end example
902 @node Non-ASCII in Strings
903 @subsubsection Non-@sc{ascii} Characters in Strings
905   You can include a non-@sc{ascii} international character in a string
906 constant by writing it literally.  There are two text representations
907 for non-@sc{ascii} characters in Emacs strings (and in buffers): unibyte
908 and multibyte.  If the string constant is read from a multibyte source,
909 such as a multibyte buffer or string, or a file that would be visited as
910 multibyte, then the character is read as a multibyte character, and that
911 makes the string multibyte.  If the string constant is read from a
912 unibyte source, then the character is read as unibyte and that makes the
913 string unibyte.
915   You can also represent a multibyte non-@sc{ascii} character with its
916 character code: use a hex escape, @samp{\x@var{nnnnnnn}}, with as many
917 digits as necessary.  (Multibyte non-@sc{ascii} character codes are all
918 greater than 256.)  Any character which is not a valid hex digit
919 terminates this construct.  If the next character in the string could be
920 interpreted as a hex digit, write @w{@samp{\ }} (backslash and space) to
921 terminate the hex escape---for example, @w{@samp{\x8e0\ }} represents
922 one character, @samp{a} with grave accent.  @w{@samp{\ }} in a string
923 constant is just like backslash-newline; it does not contribute any
924 character to the string, but it does terminate the preceding hex escape.
926   Using a multibyte hex escape forces the string to multibyte.  You can
927 represent a unibyte non-@sc{ascii} character with its character code,
928 which must be in the range from 128 (0200 octal) to 255 (0377 octal).
929 This forces a unibyte string.
930   
931   @xref{Text Representations}, for more information about the two
932 text representations.
934 @node Nonprinting Characters
935 @subsubsection Nonprinting Characters in Strings
937   You can use the same backslash escape-sequences in a string constant
938 as in character literals (but do not use the question mark that begins a
939 character constant).  For example, you can write a string containing the
940 nonprinting characters tab and @kbd{C-a}, with commas and spaces between
941 them, like this: @code{"\t, \C-a"}.  @xref{Character Type}, for a
942 description of the read syntax for characters.
944   However, not all of the characters you can write with backslash
945 escape-sequences are valid in strings.  The only control characters that
946 a string can hold are the @sc{ascii} control characters.  Strings do not
947 distinguish case in @sc{ascii} control characters.
949   Properly speaking, strings cannot hold meta characters; but when a
950 string is to be used as a key sequence, there is a special convention
951 that provides a way to represent meta versions of @sc{ascii} characters in a
952 string.  If you use the @samp{\M-} syntax to indicate a meta character
953 in a string constant, this sets the
954 @tex
955 @math{2^{7}}
956 @end tex
957 @ifnottex
958 2**7
959 @end ifnottex
960 bit of the character in the string.  If the string is used in
961 @code{define-key} or @code{lookup-key}, this numeric code is translated
962 into the equivalent meta character.  @xref{Character Type}.
964   Strings cannot hold characters that have the hyper, super, or alt
965 modifiers.
967 @node Text Props and Strings
968 @subsubsection Text Properties in Strings
970   A string can hold properties for the characters it contains, in
971 addition to the characters themselves.  This enables programs that copy
972 text between strings and buffers to copy the text's properties with no
973 special effort.  @xref{Text Properties}, for an explanation of what text
974 properties mean.  Strings with text properties use a special read and
975 print syntax:
977 @example
978 #("@var{characters}" @var{property-data}...)
979 @end example
981 @noindent
982 where @var{property-data} consists of zero or more elements, in groups
983 of three as follows:
985 @example
986 @var{beg} @var{end} @var{plist}
987 @end example
989 @noindent
990 The elements @var{beg} and @var{end} are integers, and together specify
991 a range of indices in the string; @var{plist} is the property list for
992 that range.  For example,
994 @example
995 #("foo bar" 0 3 (face bold) 3 4 nil 4 7 (face italic))
996 @end example
998 @noindent
999 represents a string whose textual contents are @samp{foo bar}, in which
1000 the first three characters have a @code{face} property with value
1001 @code{bold}, and the last three have a @code{face} property with value
1002 @code{italic}.  (The fourth character has no text properties, so its
1003 property list is @code{nil}.  It is not actually necessary to mention
1004 ranges with @code{nil} as the property list, since any characters not
1005 mentioned in any range will default to having no properties.)
1007 @node Vector Type
1008 @subsection Vector Type
1010   A @dfn{vector} is a one-dimensional array of elements of any type.  It
1011 takes a constant amount of time to access any element of a vector.  (In
1012 a list, the access time of an element is proportional to the distance of
1013 the element from the beginning of the list.)
1015   The printed representation of a vector consists of a left square
1016 bracket, the elements, and a right square bracket.  This is also the
1017 read syntax.  Like numbers and strings, vectors are considered constants
1018 for evaluation.
1020 @example
1021 [1 "two" (three)]      ; @r{A vector of three elements.}
1022      @result{} [1 "two" (three)]
1023 @end example
1025   @xref{Vectors}, for functions that work with vectors.
1027 @node Char-Table Type
1028 @subsection Char-Table Type
1030   A @dfn{char-table} is a one-dimensional array of elements of any type,
1031 indexed by character codes.  Char-tables have certain extra features to
1032 make them more useful for many jobs that involve assigning information
1033 to character codes---for example, a char-table can have a parent to
1034 inherit from, a default value, and a small number of extra slots to use for
1035 special purposes.  A char-table can also specify a single value for
1036 a whole character set.
1038   The printed representation of a char-table is like a vector
1039 except that there is an extra @samp{#^} at the beginning.
1041   @xref{Char-Tables}, for special functions to operate on char-tables.
1042 Uses of char-tables include:
1044 @itemize @bullet
1045 @item
1046 Case tables (@pxref{Case Tables}).
1048 @item
1049 Character category tables (@pxref{Categories}).
1051 @item
1052 Display tables (@pxref{Display Tables}).
1054 @item
1055 Syntax tables (@pxref{Syntax Tables}).
1056 @end itemize
1058 @node Bool-Vector Type
1059 @subsection Bool-Vector Type
1061   A @dfn{bool-vector} is a one-dimensional array of elements that
1062 must be @code{t} or @code{nil}.
1064   The printed representation of a bool-vector is like a string, except
1065 that it begins with @samp{#&} followed by the length.  The string
1066 constant that follows actually specifies the contents of the bool-vector
1067 as a bitmap---each ``character'' in the string contains 8 bits, which
1068 specify the next 8 elements of the bool-vector (1 stands for @code{t},
1069 and 0 for @code{nil}).  The least significant bits of the character 
1070 correspond to the lowest indices in the bool-vector.  If the length is not a
1071 multiple of 8, the printed representation shows extra elements, but
1072 these extras really make no difference.
1074 @example
1075 (make-bool-vector 3 t)
1076      @result{} #&3"\007"
1077 (make-bool-vector 3 nil)
1078      @result{} #&3"\0"
1079 ;; @r{These are equal since only the first 3 bits are used.}
1080 (equal #&3"\377" #&3"\007")
1081      @result{} t
1082 @end example
1084 @node Hash Table Type
1085 @subsection Hash Table Type
1087     A hash table is a very fast kind of lookup table, somewhat like an
1088 alist in that it maps keys to corresponding values, but much faster.
1089 Hash tables are a new feature in Emacs 21; they have no read syntax, and
1090 print using hash notation.  @xref{Hash Tables}.
1092 @example
1093 (make-hash-table)
1094      @result{} #<hash-table 'eql nil 0/65 0x83af980>
1095 @end example
1097 @node Function Type
1098 @subsection Function Type
1100   Just as functions in other programming languages are executable,
1101 @dfn{Lisp function} objects are pieces of executable code.  However,
1102 functions in Lisp are primarily Lisp objects, and only secondarily the
1103 text which represents them.  These Lisp objects are lambda expressions:
1104 lists whose first element is the symbol @code{lambda} (@pxref{Lambda
1105 Expressions}).
1107   In most programming languages, it is impossible to have a function
1108 without a name.  In Lisp, a function has no intrinsic name.  A lambda
1109 expression is also called an @dfn{anonymous function} (@pxref{Anonymous
1110 Functions}).  A named function in Lisp is actually a symbol with a valid
1111 function in its function cell (@pxref{Defining Functions}).
1113   Most of the time, functions are called when their names are written in
1114 Lisp expressions in Lisp programs.  However, you can construct or obtain
1115 a function object at run time and then call it with the primitive
1116 functions @code{funcall} and @code{apply}.  @xref{Calling Functions}.
1118 @node Macro Type
1119 @subsection Macro Type
1121   A @dfn{Lisp macro} is a user-defined construct that extends the Lisp
1122 language.  It is represented as an object much like a function, but with
1123 different argument-passing semantics.  A Lisp macro has the form of a
1124 list whose first element is the symbol @code{macro} and whose @sc{cdr}
1125 is a Lisp function object, including the @code{lambda} symbol.
1127   Lisp macro objects are usually defined with the built-in
1128 @code{defmacro} function, but any list that begins with @code{macro} is
1129 a macro as far as Emacs is concerned.  @xref{Macros}, for an explanation
1130 of how to write a macro.
1132   @strong{Warning}: Lisp macros and keyboard macros (@pxref{Keyboard
1133 Macros}) are entirely different things.  When we use the word ``macro''
1134 without qualification, we mean a Lisp macro, not a keyboard macro.
1136 @node Primitive Function Type
1137 @subsection Primitive Function Type
1138 @cindex special forms
1140   A @dfn{primitive function} is a function callable from Lisp but
1141 written in the C programming language.  Primitive functions are also
1142 called @dfn{subrs} or @dfn{built-in functions}.  (The word ``subr'' is
1143 derived from ``subroutine''.)  Most primitive functions evaluate all
1144 their arguments when they are called.  A primitive function that does
1145 not evaluate all its arguments is called a @dfn{special form}
1146 (@pxref{Special Forms}).@refill
1148   It does not matter to the caller of a function whether the function is
1149 primitive.  However, this does matter if you try to redefine a primitive
1150 with a function written in Lisp.  The reason is that the primitive
1151 function may be called directly from C code.  Calls to the redefined
1152 function from Lisp will use the new definition, but calls from C code
1153 may still use the built-in definition.  Therefore, @strong{we discourage
1154 redefinition of primitive functions}.
1156   The term @dfn{function} refers to all Emacs functions, whether written
1157 in Lisp or C.  @xref{Function Type}, for information about the
1158 functions written in Lisp.
1160   Primitive functions have no read syntax and print in hash notation
1161 with the name of the subroutine.
1163 @example
1164 @group
1165 (symbol-function 'car)          ; @r{Access the function cell}
1166                                 ;   @r{of the symbol.}
1167      @result{} #<subr car>
1168 (subrp (symbol-function 'car))  ; @r{Is this a primitive function?}
1169      @result{} t                       ; @r{Yes.}
1170 @end group
1171 @end example
1173 @node Byte-Code Type
1174 @subsection Byte-Code Function Type
1176 The byte compiler produces @dfn{byte-code function objects}.
1177 Internally, a byte-code function object is much like a vector; however,
1178 the evaluator handles this data type specially when it appears as a
1179 function to be called.  @xref{Byte Compilation}, for information about
1180 the byte compiler.
1182 The printed representation and read syntax for a byte-code function
1183 object is like that for a vector, with an additional @samp{#} before the
1184 opening @samp{[}.
1186 @node Autoload Type
1187 @subsection Autoload Type
1189   An @dfn{autoload object} is a list whose first element is the symbol
1190 @code{autoload}.  It is stored as the function definition of a symbol,
1191 where it serves as a placeholder for the real definition.  The autoload
1192 object says that the real definition is found in a file of Lisp code
1193 that should be loaded when necessary.  It contains the name of the file,
1194 plus some other information about the real definition.
1196   After the file has been loaded, the symbol should have a new function
1197 definition that is not an autoload object.  The new definition is then
1198 called as if it had been there to begin with.  From the user's point of
1199 view, the function call works as expected, using the function definition
1200 in the loaded file.
1202   An autoload object is usually created with the function
1203 @code{autoload}, which stores the object in the function cell of a
1204 symbol.  @xref{Autoload}, for more details.
1206 @node Editing Types
1207 @section Editing Types
1208 @cindex editing types
1210   The types in the previous section are used for general programming
1211 purposes, and most of them are common to most Lisp dialects.  Emacs Lisp
1212 provides several additional data types for purposes connected with
1213 editing.
1215 @menu
1216 * Buffer Type::         The basic object of editing.
1217 * Marker Type::         A position in a buffer.
1218 * Window Type::         Buffers are displayed in windows.
1219 * Frame Type::          Windows subdivide frames.
1220 * Window Configuration Type::   Recording the way a frame is subdivided.
1221 * Frame Configuration Type::    Recording the status of all frames.
1222 * Process Type::        A process running on the underlying OS.
1223 * Stream Type::         Receive or send characters.
1224 * Keymap Type::         What function a keystroke invokes.
1225 * Overlay Type::        How an overlay is represented.
1226 @end menu
1228 @node Buffer Type
1229 @subsection Buffer Type
1231   A @dfn{buffer} is an object that holds text that can be edited
1232 (@pxref{Buffers}).  Most buffers hold the contents of a disk file
1233 (@pxref{Files}) so they can be edited, but some are used for other
1234 purposes.  Most buffers are also meant to be seen by the user, and
1235 therefore displayed, at some time, in a window (@pxref{Windows}).  But a
1236 buffer need not be displayed in any window.
1238   The contents of a buffer are much like a string, but buffers are not
1239 used like strings in Emacs Lisp, and the available operations are
1240 different.  For example, you can insert text efficiently into an
1241 existing buffer, altering the buffer's contents, whereas ``inserting''
1242 text into a string requires concatenating substrings, and the result is
1243 an entirely new string object.
1245   Each buffer has a designated position called @dfn{point}
1246 (@pxref{Positions}).  At any time, one buffer is the @dfn{current
1247 buffer}.  Most editing commands act on the contents of the current
1248 buffer in the neighborhood of point.  Many of the standard Emacs
1249 functions manipulate or test the characters in the current buffer; a
1250 whole chapter in this manual is devoted to describing these functions
1251 (@pxref{Text}).
1253   Several other data structures are associated with each buffer:
1255 @itemize @bullet
1256 @item
1257 a local syntax table (@pxref{Syntax Tables});
1259 @item
1260 a local keymap (@pxref{Keymaps}); and,
1262 @item
1263 a list of buffer-local variable bindings (@pxref{Buffer-Local Variables}).
1265 @item
1266 overlays (@pxref{Overlays}).
1268 @item
1269 text properties for the text in the buffer (@pxref{Text Properties}).
1270 @end itemize
1272 @noindent
1273 The local keymap and variable list contain entries that individually
1274 override global bindings or values.  These are used to customize the
1275 behavior of programs in different buffers, without actually changing the
1276 programs.
1278   A buffer may be @dfn{indirect}, which means it shares the text
1279 of another buffer, but presents it differently.  @xref{Indirect Buffers}.
1281   Buffers have no read syntax.  They print in hash notation, showing the
1282 buffer name.
1284 @example
1285 @group
1286 (current-buffer)
1287      @result{} #<buffer objects.texi>
1288 @end group
1289 @end example
1291 @node Marker Type
1292 @subsection Marker Type
1294   A @dfn{marker} denotes a position in a specific buffer.  Markers
1295 therefore have two components: one for the buffer, and one for the
1296 position.  Changes in the buffer's text automatically relocate the
1297 position value as necessary to ensure that the marker always points
1298 between the same two characters in the buffer.
1300   Markers have no read syntax.  They print in hash notation, giving the
1301 current character position and the name of the buffer.
1303 @example
1304 @group
1305 (point-marker)
1306      @result{} #<marker at 10779 in objects.texi>
1307 @end group
1308 @end example
1310 @xref{Markers}, for information on how to test, create, copy, and move
1311 markers.
1313 @node Window Type
1314 @subsection Window Type
1316   A @dfn{window} describes the portion of the terminal screen that Emacs
1317 uses to display a buffer.  Every window has one associated buffer, whose
1318 contents appear in the window.  By contrast, a given buffer may appear
1319 in one window, no window, or several windows.
1321   Though many windows may exist simultaneously, at any time one window
1322 is designated the @dfn{selected window}.  This is the window where the
1323 cursor is (usually) displayed when Emacs is ready for a command.  The
1324 selected window usually displays the current buffer, but this is not
1325 necessarily the case.
1327   Windows are grouped on the screen into frames; each window belongs to
1328 one and only one frame.  @xref{Frame Type}.
1330   Windows have no read syntax.  They print in hash notation, giving the
1331 window number and the name of the buffer being displayed.  The window
1332 numbers exist to identify windows uniquely, since the buffer displayed
1333 in any given window can change frequently.
1335 @example
1336 @group
1337 (selected-window)
1338      @result{} #<window 1 on objects.texi>
1339 @end group
1340 @end example
1342   @xref{Windows}, for a description of the functions that work on windows.
1344 @node Frame Type
1345 @subsection Frame Type
1347   A @dfn{frame} is a rectangle on the screen that contains one or more
1348 Emacs windows.  A frame initially contains a single main window (plus
1349 perhaps a minibuffer window) which you can subdivide vertically or
1350 horizontally into smaller windows.
1352   Frames have no read syntax.  They print in hash notation, giving the
1353 frame's title, plus its address in core (useful to identify the frame
1354 uniquely).
1356 @example
1357 @group
1358 (selected-frame)
1359      @result{} #<frame emacs@@psilocin.gnu.org 0xdac80>
1360 @end group
1361 @end example
1363   @xref{Frames}, for a description of the functions that work on frames.
1365 @node Window Configuration Type
1366 @subsection Window Configuration Type
1367 @cindex screen layout
1369   A @dfn{window configuration} stores information about the positions,
1370 sizes, and contents of the windows in a frame, so you can recreate the
1371 same arrangement of windows later.
1373   Window configurations do not have a read syntax; their print syntax
1374 looks like @samp{#<window-configuration>}.  @xref{Window
1375 Configurations}, for a description of several functions related to
1376 window configurations.
1378 @node Frame Configuration Type
1379 @subsection Frame Configuration Type
1380 @cindex screen layout
1382   A @dfn{frame configuration} stores information about the positions,
1383 sizes, and contents of the windows in all frames.  It is actually
1384 a list whose @sc{car} is @code{frame-configuration} and whose
1385 @sc{cdr} is an alist.  Each alist element describes one frame,
1386 which appears as the @sc{car} of that element.
1388   @xref{Frame Configurations}, for a description of several functions
1389 related to frame configurations.
1391 @node Process Type
1392 @subsection Process Type
1394   The word @dfn{process} usually means a running program.  Emacs itself
1395 runs in a process of this sort.  However, in Emacs Lisp, a process is a
1396 Lisp object that designates a subprocess created by the Emacs process.
1397 Programs such as shells, GDB, ftp, and compilers, running in
1398 subprocesses of Emacs, extend the capabilities of Emacs.
1400   An Emacs subprocess takes textual input from Emacs and returns textual
1401 output to Emacs for further manipulation.  Emacs can also send signals
1402 to the subprocess.
1404   Process objects have no read syntax.  They print in hash notation,
1405 giving the name of the process:
1407 @example
1408 @group
1409 (process-list)
1410      @result{} (#<process shell>)
1411 @end group
1412 @end example
1414 @xref{Processes}, for information about functions that create, delete,
1415 return information about, send input or signals to, and receive output
1416 from processes.
1418 @node Stream Type
1419 @subsection Stream Type
1421   A @dfn{stream} is an object that can be used as a source or sink for
1422 characters---either to supply characters for input or to accept them as
1423 output.  Many different types can be used this way: markers, buffers,
1424 strings, and functions.  Most often, input streams (character sources)
1425 obtain characters from the keyboard, a buffer, or a file, and output
1426 streams (character sinks) send characters to a buffer, such as a
1427 @file{*Help*} buffer, or to the echo area.
1429   The object @code{nil}, in addition to its other meanings, may be used
1430 as a stream.  It stands for the value of the variable
1431 @code{standard-input} or @code{standard-output}.  Also, the object
1432 @code{t} as a stream specifies input using the minibuffer
1433 (@pxref{Minibuffers}) or output in the echo area (@pxref{The Echo
1434 Area}).
1436   Streams have no special printed representation or read syntax, and
1437 print as whatever primitive type they are.
1439   @xref{Read and Print}, for a description of functions
1440 related to streams, including parsing and printing functions.
1442 @node Keymap Type
1443 @subsection Keymap Type
1445   A @dfn{keymap} maps keys typed by the user to commands.  This mapping
1446 controls how the user's command input is executed.  A keymap is actually
1447 a list whose @sc{car} is the symbol @code{keymap}.
1449   @xref{Keymaps}, for information about creating keymaps, handling prefix
1450 keys, local as well as global keymaps, and changing key bindings.
1452 @node Overlay Type
1453 @subsection Overlay Type
1455   An @dfn{overlay} specifies properties that apply to a part of a
1456 buffer.  Each overlay applies to a specified range of the buffer, and
1457 contains a property list (a list whose elements are alternating property
1458 names and values).  Overlay properties are used to present parts of the
1459 buffer temporarily in a different display style.  Overlays have no read
1460 syntax, and print in hash notation, giving the buffer name and range of
1461 positions.
1463   @xref{Overlays}, for how to create and use overlays.
1465 @node Circular Objects
1466 @section Read Syntax for Circular Objects
1467 @cindex circular structure, read syntax
1468 @cindex shared structure, read syntax
1469 @cindex @samp{#@var{n}=} read syntax
1470 @cindex @samp{#@var{n}#} read syntax
1472   In Emacs 21, to represent shared or circular structure within a
1473 complex of Lisp objects, you can use the reader constructs
1474 @samp{#@var{n}=} and @samp{#@var{n}#}.
1476   Use @code{#@var{n}=} before an object to label it for later reference;
1477 subsequently, you can use @code{#@var{n}#} to refer the same object in
1478 another place.  Here, @var{n} is some integer.  For example, here is how
1479 to make a list in which the first element recurs as the third element:
1481 @example
1482 (#1=(a) b #1#)
1483 @end example
1485 @noindent
1486 This differs from ordinary syntax such as this
1488 @example
1489 ((a) b (a))
1490 @end example
1492 @noindent
1493 which would result in a list whose first and third elements
1494 look alike but are not the same Lisp object.  This shows the difference:
1496 @example
1497 (prog1 nil
1498   (setq x '(#1=(a) b #1#)))
1499 (eq (nth 0 x) (nth 2 x))
1500      @result{} t
1501 (setq x '((a) b (a)))
1502 (eq (nth 0 x) (nth 2 x))
1503      @result{} nil
1504 @end example
1506   You can also use the same syntax to make a circular structure, which
1507 appears as an ``element'' within itself.  Here is an example:
1509 @example
1510 #1=(a #1#)
1511 @end example
1513 @noindent
1514 This makes a list whose second element is the list itself.
1515 Here's how you can see that it really works:
1517 @example
1518 (prog1 nil
1519   (setq x '#1=(a #1#)))
1520 (eq x (cadr x))
1521      @result{} t
1522 @end example
1524   The Lisp printer can produce this syntax to record circular and shared
1525 structure in a Lisp object, if you bind the variable @code{print-circle}
1526 to a non-@code{nil} value.  @xref{Output Variables}.
1528 @node Type Predicates
1529 @section Type Predicates
1530 @cindex predicates
1531 @cindex type checking
1532 @kindex wrong-type-argument
1534   The Emacs Lisp interpreter itself does not perform type checking on
1535 the actual arguments passed to functions when they are called.  It could
1536 not do so, since function arguments in Lisp do not have declared data
1537 types, as they do in other programming languages.  It is therefore up to
1538 the individual function to test whether each actual argument belongs to
1539 a type that the function can use.
1541   All built-in functions do check the types of their actual arguments
1542 when appropriate, and signal a @code{wrong-type-argument} error if an
1543 argument is of the wrong type.  For example, here is what happens if you
1544 pass an argument to @code{+} that it cannot handle:
1546 @example
1547 @group
1548 (+ 2 'a)
1549      @error{} Wrong type argument: number-or-marker-p, a
1550 @end group
1551 @end example
1553 @cindex type predicates
1554 @cindex testing types
1555   If you want your program to handle different types differently, you
1556 must do explicit type checking.  The most common way to check the type
1557 of an object is to call a @dfn{type predicate} function.  Emacs has a
1558 type predicate for each type, as well as some predicates for
1559 combinations of types.
1561   A type predicate function takes one argument; it returns @code{t} if
1562 the argument belongs to the appropriate type, and @code{nil} otherwise.
1563 Following a general Lisp convention for predicate functions, most type
1564 predicates' names end with @samp{p}.
1566   Here is an example which uses the predicates @code{listp} to check for
1567 a list and @code{symbolp} to check for a symbol.
1569 @example
1570 (defun add-on (x)
1571   (cond ((symbolp x)
1572          ;; If X is a symbol, put it on LIST.
1573          (setq list (cons x list)))
1574         ((listp x)
1575          ;; If X is a list, add its elements to LIST.
1576          (setq list (append x list)))
1577         (t
1578          ;; We handle only symbols and lists.
1579          (error "Invalid argument %s in add-on" x))))
1580 @end example
1582   Here is a table of predefined type predicates, in alphabetical order,
1583 with references to further information.
1585 @table @code
1586 @item atom
1587 @xref{List-related Predicates, atom}.
1589 @item arrayp
1590 @xref{Array Functions, arrayp}.
1592 @item bool-vector-p
1593 @xref{Bool-Vectors, bool-vector-p}.
1595 @item bufferp
1596 @xref{Buffer Basics, bufferp}.
1598 @item byte-code-function-p
1599 @xref{Byte-Code Type, byte-code-function-p}.
1601 @item case-table-p
1602 @xref{Case Tables, case-table-p}.
1604 @item char-or-string-p
1605 @xref{Predicates for Strings, char-or-string-p}.
1607 @item char-table-p
1608 @xref{Char-Tables, char-table-p}.
1610 @item commandp
1611 @xref{Interactive Call, commandp}.
1613 @item consp
1614 @xref{List-related Predicates, consp}.
1616 @item display-table-p
1617 @xref{Display Tables, display-table-p}.
1619 @item floatp
1620 @xref{Predicates on Numbers, floatp}.
1622 @item frame-configuration-p
1623 @xref{Frame Configurations, frame-configuration-p}.
1625 @item frame-live-p
1626 @xref{Deleting Frames, frame-live-p}.
1628 @item framep
1629 @xref{Frames, framep}.
1631 @item functionp
1632 @xref{Functions, functionp}.
1634 @item integer-or-marker-p
1635 @xref{Predicates on Markers, integer-or-marker-p}.
1637 @item integerp
1638 @xref{Predicates on Numbers, integerp}.
1640 @item keymapp
1641 @xref{Creating Keymaps, keymapp}.
1643 @item keywordp
1644 @xref{Constant Variables}.
1646 @item listp
1647 @xref{List-related Predicates, listp}.
1649 @item markerp
1650 @xref{Predicates on Markers, markerp}.
1652 @item wholenump
1653 @xref{Predicates on Numbers, wholenump}.
1655 @item nlistp
1656 @xref{List-related Predicates, nlistp}.
1658 @item numberp
1659 @xref{Predicates on Numbers, numberp}.
1661 @item number-or-marker-p
1662 @xref{Predicates on Markers, number-or-marker-p}.
1664 @item overlayp
1665 @xref{Overlays, overlayp}.
1667 @item processp
1668 @xref{Processes, processp}.
1670 @item sequencep
1671 @xref{Sequence Functions, sequencep}.
1673 @item stringp
1674 @xref{Predicates for Strings, stringp}.
1676 @item subrp
1677 @xref{Function Cells, subrp}.
1679 @item symbolp
1680 @xref{Symbols, symbolp}.
1682 @item syntax-table-p
1683 @xref{Syntax Tables, syntax-table-p}.
1685 @item user-variable-p
1686 @xref{Defining Variables, user-variable-p}.
1688 @item vectorp
1689 @xref{Vectors, vectorp}.
1691 @item window-configuration-p
1692 @xref{Window Configurations, window-configuration-p}.
1694 @item window-live-p
1695 @xref{Deleting Windows, window-live-p}.
1697 @item windowp
1698 @xref{Basic Windows, windowp}.
1699 @end table
1701   The most general way to check the type of an object is to call the
1702 function @code{type-of}.  Recall that each object belongs to one and
1703 only one primitive type; @code{type-of} tells you which one (@pxref{Lisp
1704 Data Types}).  But @code{type-of} knows nothing about non-primitive
1705 types.  In most cases, it is more convenient to use type predicates than
1706 @code{type-of}.
1708 @defun type-of object
1709 This function returns a symbol naming the primitive type of
1710 @var{object}.  The value is one of the symbols @code{symbol},
1711 @code{integer}, @code{float}, @code{string}, @code{cons}, @code{vector},
1712 @code{char-table}, @code{bool-vector}, @code{hash-table}, @code{subr},
1713 @code{compiled-function}, @code{marker}, @code{overlay}, @code{window},
1714 @code{buffer}, @code{frame}, @code{process}, or
1715 @code{window-configuration}.
1717 @example
1718 (type-of 1)
1719      @result{} integer
1720 (type-of 'nil)
1721      @result{} symbol
1722 (type-of '())    ; @r{@code{()} is @code{nil}.}
1723      @result{} symbol
1724 (type-of '(x))
1725      @result{} cons
1726 @end example
1727 @end defun
1729 @node Equality Predicates
1730 @section Equality Predicates
1731 @cindex equality
1733   Here we describe two functions that test for equality between any two
1734 objects.  Other functions test equality between objects of specific
1735 types, e.g., strings.  For these predicates, see the appropriate chapter
1736 describing the data type.
1738 @defun eq object1 object2
1739 This function returns @code{t} if @var{object1} and @var{object2} are
1740 the same object, @code{nil} otherwise.  The ``same object'' means that a
1741 change in one will be reflected by the same change in the other.
1743 @code{eq} returns @code{t} if @var{object1} and @var{object2} are
1744 integers with the same value.  Also, since symbol names are normally
1745 unique, if the arguments are symbols with the same name, they are
1746 @code{eq}.  For other types (e.g., lists, vectors, strings), two
1747 arguments with the same contents or elements are not necessarily
1748 @code{eq} to each other: they are @code{eq} only if they are the same
1749 object.
1751 @example
1752 @group
1753 (eq 'foo 'foo)
1754      @result{} t
1755 @end group
1757 @group
1758 (eq 456 456)
1759      @result{} t
1760 @end group
1762 @group
1763 (eq "asdf" "asdf")
1764      @result{} nil
1765 @end group
1767 @group
1768 (eq '(1 (2 (3))) '(1 (2 (3))))
1769      @result{} nil
1770 @end group
1772 @group
1773 (setq foo '(1 (2 (3))))
1774      @result{} (1 (2 (3)))
1775 (eq foo foo)
1776      @result{} t
1777 (eq foo '(1 (2 (3))))
1778      @result{} nil
1779 @end group
1781 @group
1782 (eq [(1 2) 3] [(1 2) 3])
1783      @result{} nil
1784 @end group
1786 @group
1787 (eq (point-marker) (point-marker))
1788      @result{} nil
1789 @end group
1790 @end example
1792 The @code{make-symbol} function returns an uninterned symbol, distinct
1793 from the symbol that is used if you write the name in a Lisp expression.
1794 Distinct symbols with the same name are not @code{eq}.  @xref{Creating
1795 Symbols}.
1797 @example
1798 @group
1799 (eq (make-symbol "foo") 'foo)
1800      @result{} nil
1801 @end group
1802 @end example
1803 @end defun
1805 @defun equal object1 object2
1806 This function returns @code{t} if @var{object1} and @var{object2} have
1807 equal components, @code{nil} otherwise.  Whereas @code{eq} tests if its
1808 arguments are the same object, @code{equal} looks inside nonidentical
1809 arguments to see if their elements or contents are the same.  So, if two
1810 objects are @code{eq}, they are @code{equal}, but the converse is not
1811 always true.
1813 @example
1814 @group
1815 (equal 'foo 'foo)
1816      @result{} t
1817 @end group
1819 @group
1820 (equal 456 456)
1821      @result{} t
1822 @end group
1824 @group
1825 (equal "asdf" "asdf")
1826      @result{} t
1827 @end group
1828 @group
1829 (eq "asdf" "asdf")
1830      @result{} nil
1831 @end group
1833 @group
1834 (equal '(1 (2 (3))) '(1 (2 (3))))
1835      @result{} t
1836 @end group
1837 @group
1838 (eq '(1 (2 (3))) '(1 (2 (3))))
1839      @result{} nil
1840 @end group
1842 @group
1843 (equal [(1 2) 3] [(1 2) 3])
1844      @result{} t
1845 @end group
1846 @group
1847 (eq [(1 2) 3] [(1 2) 3])
1848      @result{} nil
1849 @end group
1851 @group
1852 (equal (point-marker) (point-marker))
1853      @result{} t
1854 @end group
1856 @group
1857 (eq (point-marker) (point-marker))
1858      @result{} nil
1859 @end group
1860 @end example
1862 Comparison of strings is case-sensitive, but does not take account of
1863 text properties---it compares only the characters in the strings.
1864 A unibyte string never equals a multibyte string unless the
1865 contents are entirely @sc{ascii} (@pxref{Text Representations}).
1867 @example
1868 @group
1869 (equal "asdf" "ASDF")
1870      @result{} nil
1871 @end group
1872 @end example
1874 However, two distinct buffers are never considered @code{equal}, even if
1875 their textual contents are the same.
1876 @end defun
1878   The test for equality is implemented recursively; for example, given
1879 two cons cells @var{x} and @var{y}, @code{(equal @var{x} @var{y})}
1880 returns @code{t} if and only if both the expressions below return
1881 @code{t}:
1883 @example
1884 (equal (car @var{x}) (car @var{y}))
1885 (equal (cdr @var{x}) (cdr @var{y}))
1886 @end example
1888 Because of this recursive method, circular lists may therefore cause
1889 infinite recursion (leading to an error).