Merge r21-2-24-utf-2000-0_13-0.
[chise/xemacs-chise.git-] / info / cl.info-3
1 This is ../info/cl.info, produced by makeinfo version 4.0 from cl.texi.
2
3 INFO-DIR-SECTION XEmacs Editor
4 START-INFO-DIR-ENTRY
5 * Common Lisp: (cl).            GNU Emacs Common Lisp emulation package.
6 END-INFO-DIR-ENTRY
7
8    This file documents the GNU Emacs Common Lisp emulation package.
9
10    Copyright (C) 1993 Free Software Foundation, Inc.
11
12    Permission is granted to make and distribute verbatim copies of this
13 manual provided the copyright notice and this permission notice are
14 preserved on all copies.
15
16    Permission is granted to copy and distribute modified versions of
17 this manual under the conditions for verbatim copying, provided also
18 that the section entitled "GNU General Public License" is included
19 exactly as in the original, and provided that the entire resulting
20 derived work is distributed under the terms of a permission notice
21 identical to this one.
22
23    Permission is granted to copy and distribute translations of this
24 manual into another language, under the above conditions for modified
25 versions, except that the section entitled "GNU General Public License"
26 may be included in a translation approved by the author instead of in
27 the original English.
28
29 \1f
30 File: cl.info,  Node: For Clauses,  Next: Iteration Clauses,  Prev: Loop Examples,  Up: Loop Facility
31
32 For Clauses
33 -----------
34
35 Most loops are governed by one or more `for' clauses.  A `for' clause
36 simultaneously describes variables to be bound, how those variables are
37 to be stepped during the loop, and usually an end condition based on
38 those variables.
39
40    The word `as' is a synonym for the word `for'.  This word is
41 followed by a variable name, then a word like `from' or `across' that
42 describes the kind of iteration desired.  In Common Lisp, the phrase
43 `being the' sometimes precedes the type of iteration; in this package
44 both `being' and `the' are optional.  The word `each' is a synonym for
45 `the', and the word that follows it may be singular or plural:  `for x
46 being the elements of y' or `for x being each element of y'.  Which
47 form you use is purely a matter of style.
48
49    The variable is bound around the loop as if by `let':
50
51      (setq i 'happy)
52      (loop for i from 1 to 10 do (do-something-with i))
53      i
54           => happy
55
56 `for VAR from EXPR1 to EXPR2 by EXPR3'
57      This type of `for' clause creates a counting loop.  Each of the
58      three sub-terms is optional, though there must be at least one
59      term so that the clause is marked as a counting clause.
60
61      The three expressions are the starting value, the ending value, and
62      the step value, respectively, of the variable.  The loop counts
63      upwards by default (EXPR3 must be positive), from EXPR1 to EXPR2
64      inclusively.  If you omit the `from' term, the loop counts from
65      zero; if you omit the `to' term, the loop counts forever without
66      stopping (unless stopped by some other loop clause, of course); if
67      you omit the `by' term, the loop counts in steps of one.
68
69      You can replace the word `from' with `upfrom' or `downfrom' to
70      indicate the direction of the loop.  Likewise, you can replace
71      `to' with `upto' or `downto'.  For example, `for x from 5 downto
72      1' executes five times with `x' taking on the integers from 5 down
73      to 1 in turn.  Also, you can replace `to' with `below' or `above',
74      which are like `upto' and `downto' respectively except that they
75      are exclusive rather than inclusive limits:
76
77           (loop for x to 10 collect x)
78                => (0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10)
79           (loop for x below 10 collect x)
80                => (0 1 2 3 4 5 6 7 8 9)
81
82      The `by' value is always positive, even for downward-counting
83      loops.  Some sort of `from' value is required for downward loops;
84      `for x downto 5' is not a legal loop clause all by itself.
85
86 `for VAR in LIST by FUNCTION'
87      This clause iterates VAR over all the elements of LIST, in turn.
88      If you specify the `by' term, then FUNCTION is used to traverse
89      the list instead of `cdr'; it must be a function taking one
90      argument.  For example:
91
92           (loop for x in '(1 2 3 4 5 6) collect (* x x))
93                => (1 4 9 16 25 36)
94           (loop for x in '(1 2 3 4 5 6) by 'cddr collect (* x x))
95                => (1 9 25)
96
97 `for VAR on LIST by FUNCTION'
98      This clause iterates VAR over all the cons cells of LIST.
99
100           (loop for x on '(1 2 3 4) collect x)
101                => ((1 2 3 4) (2 3 4) (3 4) (4))
102
103      With `by', there is no real reason that the `on' expression must
104      be a list.  For example:
105
106           (loop for x on first-animal by 'next-animal collect x)
107
108      where `(next-animal x)' takes an "animal" X and returns the next
109      in the (assumed) sequence of animals, or `nil' if X was the last
110      animal in the sequence.
111
112 `for VAR in-ref LIST by FUNCTION'
113      This is like a regular `in' clause, but VAR becomes a `setf'-able
114      "reference" onto the elements of the list rather than just a
115      temporary variable.  For example,
116
117           (loop for x in-ref my-list do (incf x))
118
119      increments every element of `my-list' in place.  This clause is an
120      extension to standard Common Lisp.
121
122 `for VAR across ARRAY'
123      This clause iterates VAR over all the elements of ARRAY, which may
124      be a vector or a string.
125
126           (loop for x across "aeiou"
127                 do (use-vowel (char-to-string x)))
128
129 `for VAR across-ref ARRAY'
130      This clause iterates over an array, with VAR a `setf'-able
131      reference onto the elements; see `in-ref' above.
132
133 `for VAR being the elements of SEQUENCE'
134      This clause iterates over the elements of SEQUENCE, which may be a
135      list, vector, or string.  Since the type must be determined at
136      run-time, this is somewhat less efficient than `in' or `across'.
137      The clause may be followed by the additional term `using (index
138      VAR2)' to cause VAR2 to be bound to the successive indices
139      (starting at 0) of the elements.
140
141      This clause type is taken from older versions of the `loop' macro,
142      and is not present in modern Common Lisp.  The `using (sequence
143      ...)' term of the older macros is not supported.
144
145 `for VAR being the elements of-ref SEQUENCE'
146      This clause iterates over a sequence, with VAR a `setf'-able
147      reference onto the elements; see `in-ref' above.
148
149 `for VAR being the symbols [of OBARRAY]'
150      This clause iterates over symbols, either over all interned symbols
151      or over all symbols in OBARRAY.  The loop is executed with VAR
152      bound to each symbol in turn.  The symbols are visited in an
153      unspecified order.
154
155      As an example,
156
157           (loop for sym being the symbols
158                 when (fboundp sym)
159                 when (string-match "^map" (symbol-name sym))
160                 collect sym)
161
162      returns a list of all the functions whose names begin with `map'.
163
164      The Common Lisp words `external-symbols' and `present-symbols' are
165      also recognized but are equivalent to `symbols' in Emacs Lisp.
166
167      Due to a minor implementation restriction, it will not work to have
168      more than one `for' clause iterating over symbols, hash tables,
169      keymaps, overlays, or intervals in a given `loop'.  Fortunately,
170      it would rarely if ever be useful to do so.  It _is_ legal to mix
171      one of these types of clauses with other clauses like `for ... to'
172      or `while'.
173
174 `for VAR being the hash-keys of HASH-TABLE'
175      This clause iterates over the entries in HASH-TABLE.  For each
176      hash table entry, VAR is bound to the entry's key.  If you write
177      `the hash-values' instead, VAR is bound to the values of the
178      entries.  The clause may be followed by the additional term `using
179      (hash-values VAR2)' (where `hash-values' is the opposite word of
180      the word following `the') to cause VAR and VAR2 to be bound to the
181      two parts of each hash table entry.
182
183 `for VAR being the key-codes of KEYMAP'
184      This clause iterates over the entries in KEYMAP.  In GNU Emacs 18
185      and 19, keymaps are either alists or vectors, and key-codes are
186      integers or symbols.  In XEmacs, keymaps are a special new data
187      type, and key-codes are symbols or lists of symbols.  The
188      iteration does not enter nested keymaps or inherited (parent)
189      keymaps.  You can use `the key-bindings' to access the commands
190      bound to the keys rather than the key codes, and you can add a
191      `using' clause to access both the codes and the bindings together.
192
193 `for VAR being the key-seqs of KEYMAP'
194      This clause iterates over all key sequences defined by KEYMAP and
195      its nested keymaps, where VAR takes on values which are strings in
196      Emacs 18 or vectors in Emacs 19.  The strings or vectors are
197      reused for each iteration, so you must copy them if you wish to
198      keep them permanently.  You can add a `using (key-bindings ...)'
199      clause to get the command bindings as well.
200
201 `for VAR being the overlays [of BUFFER] ...'
202      This clause iterates over the Emacs 19 "overlays" or XEmacs
203      "extents" of a buffer (the clause `extents' is synonymous with
204      `overlays').  Under Emacs 18, this clause iterates zero times.  If
205      the `of' term is omitted, the current buffer is used.  This clause
206      also accepts optional `from POS' and `to POS' terms, limiting the
207      clause to overlays which overlap the specified region.
208
209 `for VAR being the intervals [of BUFFER] ...'
210      This clause iterates over all intervals of a buffer with constant
211      text properties.  The variable VAR will be bound to conses of
212      start and end positions, where one start position is always equal
213      to the previous end position.  The clause allows `of', `from',
214      `to', and `property' terms, where the latter term restricts the
215      search to just the specified property.  The `of' term may specify
216      either a buffer or a string.  This clause is useful only in GNU
217      Emacs 19; in other versions, all buffers and strings consist of a
218      single interval.
219
220 `for VAR being the frames'
221      This clause iterates over all frames, i.e., X window system windows
222      open on Emacs files.  This clause works only under Emacs 19.  The
223      clause `screens' is a synonym for `frames'.  The frames are
224      visited in `next-frame' order starting from `selected-frame'.
225
226 `for VAR being the windows [of FRAME]'
227      This clause iterates over the windows (in the Emacs sense) of the
228      current frame, or of the specified FRAME.  (In Emacs 18 there is
229      only ever one frame, and the `of' term is not allowed there.)
230
231 `for VAR being the buffers'
232      This clause iterates over all buffers in Emacs.  It is equivalent
233      to `for VAR in (buffer-list)'.
234
235 `for VAR = EXPR1 then EXPR2'
236      This clause does a general iteration.  The first time through the
237      loop, VAR will be bound to EXPR1.  On the second and successive
238      iterations it will be set by evaluating EXPR2 (which may refer to
239      the old value of VAR).  For example, these two loops are
240      effectively the same:
241
242           (loop for x on my-list by 'cddr do ...)
243           (loop for x = my-list then (cddr x) while x do ...)
244
245      Note that this type of `for' clause does not imply any sort of
246      terminating condition; the above example combines it with a
247      `while' clause to tell when to end the loop.
248
249      If you omit the `then' term, EXPR1 is used both for the initial
250      setting and for successive settings:
251
252           (loop for x = (random) when (> x 0) return x)
253
254      This loop keeps taking random numbers from the `(random)' function
255      until it gets a positive one, which it then returns.
256
257    If you include several `for' clauses in a row, they are treated
258 sequentially (as if by `let*' and `setq').  You can instead use the
259 word `and' to link the clauses, in which case they are processed in
260 parallel (as if by `let' and `psetq').
261
262      (loop for x below 5 for y = nil then x collect (list x y))
263           => ((0 nil) (1 1) (2 2) (3 3) (4 4))
264      (loop for x below 5 and y = nil then x collect (list x y))
265           => ((0 nil) (1 0) (2 1) (3 2) (4 3))
266
267 In the first loop, `y' is set based on the value of `x' that was just
268 set by the previous clause; in the second loop, `x' and `y' are set
269 simultaneously so `y' is set based on the value of `x' left over from
270 the previous time through the loop.
271
272    Another feature of the `loop' macro is "destructuring", similar in
273 concept to the destructuring provided by `defmacro'.  The VAR part of
274 any `for' clause can be given as a list of variables instead of a
275 single variable.  The values produced during loop execution must be
276 lists; the values in the lists are stored in the corresponding
277 variables.
278
279      (loop for (x y) in '((2 3) (4 5) (6 7)) collect (+ x y))
280           => (5 9 13)
281
282    In loop destructuring, if there are more values than variables the
283 trailing values are ignored, and if there are more variables than
284 values the trailing variables get the value `nil'.  If `nil' is used as
285 a variable name, the corresponding values are ignored.  Destructuring
286 may be nested, and dotted lists of variables like `(x . y)' are allowed.
287
288 \1f
289 File: cl.info,  Node: Iteration Clauses,  Next: Accumulation Clauses,  Prev: For Clauses,  Up: Loop Facility
290
291 Iteration Clauses
292 -----------------
293
294 Aside from `for' clauses, there are several other loop clauses that
295 control the way the loop operates.  They might be used by themselves,
296 or in conjunction with one or more `for' clauses.
297
298 `repeat INTEGER'
299      This clause simply counts up to the specified number using an
300      internal temporary variable.  The loops
301
302           (loop repeat n do ...)
303           (loop for temp to n do ...)
304
305      are identical except that the second one forces you to choose a
306      name for a variable you aren't actually going to use.
307
308 `while CONDITION'
309      This clause stops the loop when the specified condition (any Lisp
310      expression) becomes `nil'.  For example, the following two loops
311      are equivalent, except for the implicit `nil' block that surrounds
312      the second one:
313
314           (while COND FORMS...)
315           (loop while COND do FORMS...)
316
317 `until CONDITION'
318      This clause stops the loop when the specified condition is true,
319      i.e., non-`nil'.
320
321 `always CONDITION'
322      This clause stops the loop when the specified condition is `nil'.
323      Unlike `while', it stops the loop using `return nil' so that the
324      `finally' clauses are not executed.  If all the conditions were
325      non-`nil', the loop returns `t':
326
327           (if (loop for size in size-list always (> size 10))
328               (some-big-sizes)
329             (no-big-sizes))
330
331 `never CONDITION'
332      This clause is like `always', except that the loop returns `t' if
333      any conditions were false, or `nil' otherwise.
334
335 `thereis CONDITION'
336      This clause stops the loop when the specified form is non-`nil';
337      in this case, it returns that non-`nil' value.  If all the values
338      were `nil', the loop returns `nil'.
339
340 \1f
341 File: cl.info,  Node: Accumulation Clauses,  Next: Other Clauses,  Prev: Iteration Clauses,  Up: Loop Facility
342
343 Accumulation Clauses
344 --------------------
345
346 These clauses cause the loop to accumulate information about the
347 specified Lisp FORM.  The accumulated result is returned from the loop
348 unless overridden, say, by a `return' clause.
349
350 `collect FORM'
351      This clause collects the values of FORM into a list.  Several
352      examples of `collect' appear elsewhere in this manual.
353
354      The word `collecting' is a synonym for `collect', and likewise for
355      the other accumulation clauses.
356
357 `append FORM'
358      This clause collects lists of values into a result list using
359      `append'.
360
361 `nconc FORM'
362      This clause collects lists of values into a result list by
363      destructively modifying the lists rather than copying them.
364
365 `concat FORM'
366      This clause concatenates the values of the specified FORM into a
367      string.  (It and the following clause are extensions to standard
368      Common Lisp.)
369
370 `vconcat FORM'
371      This clause concatenates the values of the specified FORM into a
372      vector.
373
374 `count FORM'
375      This clause counts the number of times the specified FORM
376      evaluates to a non-`nil' value.
377
378 `sum FORM'
379      This clause accumulates the sum of the values of the specified
380      FORM, which must evaluate to a number.
381
382 `maximize FORM'
383      This clause accumulates the maximum value of the specified FORM,
384      which must evaluate to a number.  The return value is undefined if
385      `maximize' is executed zero times.
386
387 `minimize FORM'
388      This clause accumulates the minimum value of the specified FORM.
389
390    Accumulation clauses can be followed by `into VAR' to cause the data
391 to be collected into variable VAR (which is automatically `let'-bound
392 during the loop) rather than an unnamed temporary variable.  Also,
393 `into' accumulations do not automatically imply a return value.  The
394 loop must use some explicit mechanism, such as `finally return', to
395 return the accumulated result.
396
397    It is legal for several accumulation clauses of the same type to
398 accumulate into the same place.  From Steele:
399
400      (loop for name in '(fred sue alice joe june)
401            for kids in '((bob ken) () () (kris sunshine) ())
402            collect name
403            append kids)
404           => (fred bob ken sue alice joe kris sunshine june)
405
406 \1f
407 File: cl.info,  Node: Other Clauses,  Prev: Accumulation Clauses,  Up: Loop Facility
408
409 Other Clauses
410 -------------
411
412 This section describes the remaining loop clauses.
413
414 `with VAR = VALUE'
415      This clause binds a variable to a value around the loop, but
416      otherwise leaves the variable alone during the loop.  The following
417      loops are basically equivalent:
418
419           (loop with x = 17 do ...)
420           (let ((x 17)) (loop do ...))
421           (loop for x = 17 then x do ...)
422
423      Naturally, the variable VAR might be used for some purpose in the
424      rest of the loop.  For example:
425
426           (loop for x in my-list  with res = nil  do (push x res)
427                 finally return res)
428
429      This loop inserts the elements of `my-list' at the front of a new
430      list being accumulated in `res', then returns the list `res' at
431      the end of the loop.  The effect is similar to that of a `collect'
432      clause, but the list gets reversed by virtue of the fact that
433      elements are being pushed onto the front of `res' rather than the
434      end.
435
436      If you omit the `=' term, the variable is initialized to `nil'.
437      (Thus the `= nil' in the above example is unnecessary.)
438
439      Bindings made by `with' are sequential by default, as if by
440      `let*'.  Just like `for' clauses, `with' clauses can be linked
441      with `and' to cause the bindings to be made by `let' instead.
442
443 `if CONDITION CLAUSE'
444      This clause executes the following loop clause only if the
445      specified condition is true.  The following CLAUSE should be an
446      accumulation, `do', `return', `if', or `unless' clause.  Several
447      clauses may be linked by separating them with `and'.  These
448      clauses may be followed by `else' and a clause or clauses to
449      execute if the condition was false.  The whole construct may
450      optionally be followed by the word `end' (which may be used to
451      disambiguate an `else' or `and' in a nested `if').
452
453      The actual non-`nil' value of the condition form is available by
454      the name `it' in the "then" part.  For example:
455
456           (setq funny-numbers '(6 13 -1))
457                => (6 13 -1)
458           (loop for x below 10
459                 if (oddp x)
460                   collect x into odds
461                   and if (memq x funny-numbers) return (cdr it) end
462                 else
463                   collect x into evens
464                 finally return (vector odds evens))
465                => [(1 3 5 7 9) (0 2 4 6 8)]
466           (setq funny-numbers '(6 7 13 -1))
467                => (6 7 13 -1)
468           (loop <same thing again>)
469                => (13 -1)
470
471      Note the use of `and' to put two clauses into the "then" part, one
472      of which is itself an `if' clause.  Note also that `end', while
473      normally optional, was necessary here to make it clear that the
474      `else' refers to the outermost `if' clause.  In the first case,
475      the loop returns a vector of lists of the odd and even values of
476      X.  In the second case, the odd number 7 is one of the
477      `funny-numbers' so the loop returns early; the actual returned
478      value is based on the result of the `memq' call.
479
480 `when CONDITION CLAUSE'
481      This clause is just a synonym for `if'.
482
483 `unless CONDITION CLAUSE'
484      The `unless' clause is just like `if' except that the sense of the
485      condition is reversed.
486
487 `named NAME'
488      This clause gives a name other than `nil' to the implicit block
489      surrounding the loop.  The NAME is the symbol to be used as the
490      block name.
491
492 `initially [do] FORMS...'
493      This keyword introduces one or more Lisp forms which will be
494      executed before the loop itself begins (but after any variables
495      requested by `for' or `with' have been bound to their initial
496      values).  `initially' clauses can appear anywhere; if there are
497      several, they are executed in the order they appear in the loop.
498      The keyword `do' is optional.
499
500 `finally [do] FORMS...'
501      This introduces Lisp forms which will be executed after the loop
502      finishes (say, on request of a `for' or `while').  `initially' and
503      `finally' clauses may appear anywhere in the loop construct, but
504      they are executed (in the specified order) at the beginning or
505      end, respectively, of the loop.
506
507 `finally return FORM'
508      This says that FORM should be executed after the loop is done to
509      obtain a return value.  (Without this, or some other clause like
510      `collect' or `return', the loop will simply return `nil'.)
511      Variables bound by `for', `with', or `into' will still contain
512      their final values when FORM is executed.
513
514 `do FORMS...'
515      The word `do' may be followed by any number of Lisp expressions
516      which are executed as an implicit `progn' in the body of the loop.
517      Many of the examples in this section illustrate the use of `do'.
518
519 `return FORM'
520      This clause causes the loop to return immediately.  The following
521      Lisp form is evaluated to give the return value of the `loop'
522      form.  The `finally' clauses, if any, are not executed.  Of
523      course, `return' is generally used inside an `if' or `unless', as
524      its use in a top-level loop clause would mean the loop would never
525      get to "loop" more than once.
526
527      The clause `return FORM' is equivalent to `do (return FORM)' (or
528      `return-from' if the loop was named).  The `return' clause is
529      implemented a bit more efficiently, though.
530
531    While there is no high-level way to add user extensions to `loop'
532 (comparable to `defsetf' for `setf', say), this package does offer two
533 properties called `cl-loop-handler' and `cl-loop-for-handler' which are
534 functions to be called when a given symbol is encountered as a
535 top-level loop clause or `for' clause, respectively.  Consult the
536 source code in file `cl-macs.el' for details.
537
538    This package's `loop' macro is compatible with that of Common Lisp,
539 except that a few features are not implemented:  `loop-finish' and
540 data-type specifiers.  Naturally, the `for' clauses which iterate over
541 keymaps, overlays, intervals, frames, windows, and buffers are
542 Emacs-specific extensions.
543
544 \1f
545 File: cl.info,  Node: Multiple Values,  Prev: Loop Facility,  Up: Control Structure
546
547 Multiple Values
548 ===============
549
550 Common Lisp functions can return zero or more results.  Emacs Lisp
551 functions, by contrast, always return exactly one result.  This package
552 makes no attempt to emulate Common Lisp multiple return values; Emacs
553 versions of Common Lisp functions that return more than one value
554 either return just the first value (as in `compiler-macroexpand') or
555 return a list of values (as in `get-setf-method').  This package _does_
556 define placeholders for the Common Lisp functions that work with
557 multiple values, but in Emacs Lisp these functions simply operate on
558 lists instead.  The `values' form, for example, is a synonym for `list'
559 in Emacs.
560
561  - Special Form: multiple-value-bind (var...) values-form forms...
562      This form evaluates VALUES-FORM, which must return a list of
563      values.  It then binds the VARs to these respective values, as if
564      by `let', and then executes the body FORMS.  If there are more
565      VARs than values, the extra VARs are bound to `nil'.  If there are
566      fewer VARs than values, the excess values are ignored.
567
568  - Special Form: multiple-value-setq (var...) form
569      This form evaluates FORM, which must return a list of values.  It
570      then sets the VARs to these respective values, as if by `setq'.
571      Extra VARs or values are treated the same as in
572      `multiple-value-bind'.
573
574    The older Quiroz package attempted a more faithful (but still
575 imperfect) emulation of Common Lisp multiple values.  The old method
576 "usually" simulated true multiple values quite well, but under certain
577 circumstances would leave spurious return values in memory where a
578 later, unrelated `multiple-value-bind' form would see them.
579
580    Since a perfect emulation is not feasible in Emacs Lisp, this
581 package opts to keep it as simple and predictable as possible.
582
583 \1f
584 File: cl.info,  Node: Macros,  Next: Declarations,  Prev: Control Structure,  Up: Top
585
586 Macros
587 ******
588
589 This package implements the various Common Lisp features of `defmacro',
590 such as destructuring, `&environment', and `&body'.  Top-level `&whole'
591 is not implemented for `defmacro' due to technical difficulties.  *Note
592 Argument Lists::.
593
594    Destructuring is made available to the user by way of the following
595 macro:
596
597  - Special Form: destructuring-bind arglist expr forms...
598      This macro expands to code which executes FORMS, with the
599      variables in ARGLIST bound to the list of values returned by EXPR.
600      The ARGLIST can include all the features allowed for `defmacro'
601      argument lists, including destructuring.  (The `&environment'
602      keyword is not allowed.)  The macro expansion will signal an error
603      if EXPR returns a list of the wrong number of arguments or with
604      incorrect keyword arguments.
605
606    This package also includes the Common Lisp `define-compiler-macro'
607 facility, which allows you to define compile-time expansions and
608 optimizations for your functions.
609
610  - Special Form: define-compiler-macro name arglist forms...
611      This form is similar to `defmacro', except that it only expands
612      calls to NAME at compile-time; calls processed by the Lisp
613      interpreter are not expanded, nor are they expanded by the
614      `macroexpand' function.
615
616      The argument list may begin with a `&whole' keyword and a
617      variable.  This variable is bound to the macro-call form itself,
618      i.e., to a list of the form `(NAME ARGS...)'.  If the macro
619      expander returns this form unchanged, then the compiler treats it
620      as a normal function call.  This allows compiler macros to work as
621      optimizers for special cases of a function, leaving complicated
622      cases alone.
623
624      For example, here is a simplified version of a definition that
625      appears as a standard part of this package:
626
627           (define-compiler-macro member* (&whole form a list &rest keys)
628             (if (and (null keys)
629                      (eq (car-safe a) 'quote)
630                      (not (floatp-safe (cadr a))))
631                 (list 'memq a list)
632               form))
633
634      This definition causes `(member* A LIST)' to change to a call to
635      the faster `memq' in the common case where A is a
636      non-floating-point constant; if A is anything else, or if there
637      are any keyword arguments in the call, then the original `member*'
638      call is left intact.  (The actual compiler macro for `member*'
639      optimizes a number of other cases, including common `:test'
640      predicates.)
641
642  - Function: compiler-macroexpand form
643      This function is analogous to `macroexpand', except that it
644      expands compiler macros rather than regular macros.  It returns
645      FORM unchanged if it is not a call to a function for which a
646      compiler macro has been defined, or if that compiler macro decided
647      to punt by returning its `&whole' argument.  Like `macroexpand',
648      it expands repeatedly until it reaches a form for which no further
649      expansion is possible.
650
651    *Note Macro Bindings::, for descriptions of the `macrolet' and
652 `symbol-macrolet' forms for making "local" macro definitions.
653
654 \1f
655 File: cl.info,  Node: Declarations,  Next: Symbols,  Prev: Macros,  Up: Top
656
657 Declarations
658 ************
659
660 Common Lisp includes a complex and powerful "declaration" mechanism
661 that allows you to give the compiler special hints about the types of
662 data that will be stored in particular variables, and about the ways
663 those variables and functions will be used.  This package defines
664 versions of all the Common Lisp declaration forms: `declare',
665 `locally', `proclaim', `declaim', and `the'.
666
667    Most of the Common Lisp declarations are not currently useful in
668 Emacs Lisp, as the byte-code system provides little opportunity to
669 benefit from type information, and `special' declarations are redundant
670 in a fully dynamically-scoped Lisp.  A few declarations are meaningful
671 when the optimizing Emacs 19 byte compiler is being used, however.
672 Under the earlier non-optimizing compiler, these declarations will
673 effectively be ignored.
674
675  - Function: proclaim decl-spec
676      This function records a "global" declaration specified by
677      DECL-SPEC.  Since `proclaim' is a function, DECL-SPEC is evaluated
678      and thus should normally be quoted.
679
680  - Special Form: declaim decl-specs...
681      This macro is like `proclaim', except that it takes any number of
682      DECL-SPEC arguments, and the arguments are unevaluated and
683      unquoted.  The `declaim' macro also puts an `(eval-when (compile
684      load eval) ...)' around the declarations so that they will be
685      registered at compile-time as well as at run-time.  (This is vital,
686      since normally the declarations are meant to influence the way the
687      compiler treats the rest of the file that contains the `declaim'
688      form.)
689
690  - Special Form: declare decl-specs...
691      This macro is used to make declarations within functions and other
692      code.  Common Lisp allows declarations in various locations,
693      generally at the beginning of any of the many "implicit `progn's"
694      throughout Lisp syntax, such as function bodies, `let' bodies,
695      etc.  Currently the only declaration understood by `declare' is
696      `special'.
697
698  - Special Form: locally declarations... forms...
699      In this package, `locally' is no different from `progn'.
700
701  - Special Form: the type form
702      Type information provided by `the' is ignored in this package; in
703      other words, `(the TYPE FORM)' is equivalent to FORM.  Future
704      versions of the optimizing byte-compiler may make use of this
705      information.
706
707      For example, `mapcar' can map over both lists and arrays.  It is
708      hard for the compiler to expand `mapcar' into an in-line loop
709      unless it knows whether the sequence will be a list or an array
710      ahead of time.  With `(mapcar 'car (the vector foo))', a future
711      compiler would have enough information to expand the loop in-line.
712      For now, Emacs Lisp will treat the above code as exactly equivalent
713      to `(mapcar 'car foo)'.
714
715    Each DECL-SPEC in a `proclaim', `declaim', or `declare' should be a
716 list beginning with a symbol that says what kind of declaration it is.
717 This package currently understands `special', `inline', `notinline',
718 `optimize', and `warn' declarations.  (The `warn' declaration is an
719 extension of standard Common Lisp.)  Other Common Lisp declarations,
720 such as `type' and `ftype', are silently ignored.
721
722 `special'
723      Since all variables in Emacs Lisp are "special" (in the Common
724      Lisp sense), `special' declarations are only advisory.  They
725      simply tell the optimizing byte compiler that the specified
726      variables are intentionally being referred to without being bound
727      in the body of the function.  The compiler normally emits warnings
728      for such references, since they could be typographical errors for
729      references to local variables.
730
731      The declaration `(declare (special VAR1 VAR2))' is equivalent to
732      `(defvar VAR1) (defvar VAR2)' in the optimizing compiler, or to
733      nothing at all in older compilers (which do not warn for non-local
734      references).
735
736      In top-level contexts, it is generally better to write `(defvar
737      VAR)' than `(declaim (special VAR))', since `defvar' makes your
738      intentions clearer.  But the older byte compilers can not handle
739      `defvar's appearing inside of functions, while `(declare (special
740      VAR))' takes care to work correctly with all compilers.
741
742 `inline'
743      The `inline' DECL-SPEC lists one or more functions whose bodies
744      should be expanded "in-line" into calling functions whenever the
745      compiler is able to arrange for it.  For example, the Common Lisp
746      function `cadr' is declared `inline' by this package so that the
747      form `(cadr X)' will expand directly into `(car (cdr X))' when it
748      is called in user functions, for a savings of one (relatively
749      expensive) function call.
750
751      The following declarations are all equivalent.  Note that the
752      `defsubst' form is a convenient way to define a function and
753      declare it inline all at once, but it is available only in Emacs
754      19.
755
756           (declaim (inline foo bar))
757           (eval-when (compile load eval) (proclaim '(inline foo bar)))
758           (proclaim-inline foo bar)      ; XEmacs only
759           (defsubst foo (...) ...)       ; instead of defun; Emacs 19 only
760
761      *Please note:*  This declaration remains in effect after the
762      containing source file is done.  It is correct to use it to
763      request that a function you have defined should be inlined, but it
764      is impolite to use it to request inlining of an external function.
765
766      In Common Lisp, it is possible to use `(declare (inline ...))'
767      before a particular call to a function to cause just that call to
768      be inlined; the current byte compilers provide no way to implement
769      this, so `(declare (inline ...))' is currently ignored by this
770      package.
771
772 `notinline'
773      The `notinline' declaration lists functions which should not be
774      inlined after all; it cancels a previous `inline' declaration.
775
776 `optimize'
777      This declaration controls how much optimization is performed by
778      the compiler.  Naturally, it is ignored by the earlier
779      non-optimizing compilers.
780
781      The word `optimize' is followed by any number of lists like
782      `(speed 3)' or `(safety 2)'.  Common Lisp defines several
783      optimization "qualities"; this package ignores all but `speed' and
784      `safety'.  The value of a quality should be an integer from 0 to
785      3, with 0 meaning "unimportant" and 3 meaning "very important."
786      The default level for both qualities is 1.
787
788      In this package, with the Emacs 19 optimizing compiler, the
789      `speed' quality is tied to the `byte-compile-optimize' flag, which
790      is set to `nil' for `(speed 0)' and to `t' for higher settings;
791      and the `safety' quality is tied to the
792      `byte-compile-delete-errors' flag, which is set to `t' for
793      `(safety 3)' and to `nil' for all lower settings.  (The latter
794      flag controls whether the compiler is allowed to optimize out code
795      whose only side-effect could be to signal an error, e.g.,
796      rewriting `(progn foo bar)' to `bar' when it is not known whether
797      `foo' will be bound at run-time.)
798
799      Note that even compiling with `(safety 0)', the Emacs byte-code
800      system provides sufficient checking to prevent real harm from
801      being done.  For example, barring serious bugs in Emacs itself,
802      Emacs will not crash with a segmentation fault just because of an
803      error in a fully-optimized Lisp program.
804
805      The `optimize' declaration is normally used in a top-level
806      `proclaim' or `declaim' in a file; Common Lisp allows it to be
807      used with `declare' to set the level of optimization locally for a
808      given form, but this will not work correctly with the current
809      version of the optimizing compiler.  (The `declare' will set the
810      new optimization level, but that level will not automatically be
811      unset after the enclosing form is done.)
812
813 `warn'
814      This declaration controls what sorts of warnings are generated by
815      the byte compiler.  Again, only the optimizing compiler generates
816      warnings.  The word `warn' is followed by any number of "warning
817      qualities," similar in form to optimization qualities.  The
818      currently supported warning types are `redefine', `callargs',
819      `unresolved', and `free-vars'; in the current system, a value of 0
820      will disable these warnings and any higher value will enable them.
821      See the documentation for the optimizing byte compiler for details.
822
823 \1f
824 File: cl.info,  Node: Symbols,  Next: Numbers,  Prev: Declarations,  Up: Top
825
826 Symbols
827 *******
828
829 This package defines several symbol-related features that were missing
830 from Emacs Lisp.
831
832 * Menu:
833
834 * Property Lists::       `get*', `remprop', `getf', `remf'
835 * Creating Symbols::     `gensym', `gentemp'
836
837 \1f
838 File: cl.info,  Node: Property Lists,  Next: Creating Symbols,  Prev: Symbols,  Up: Symbols
839
840 Property Lists
841 ==============
842
843 These functions augment the standard Emacs Lisp functions `get' and
844 `put' for operating on properties attached to symbols.  There are also
845 functions for working with property lists as first-class data
846 structures not attached to particular symbols.
847
848  - Function: get* symbol property &optional default
849      This function is like `get', except that if the property is not
850      found, the DEFAULT argument provides the return value.  (The Emacs
851      Lisp `get' function always uses `nil' as the default; this
852      package's `get*' is equivalent to Common Lisp's `get'.)
853
854      The `get*' function is `setf'-able; when used in this fashion, the
855      DEFAULT argument is allowed but ignored.
856
857  - Function: remprop symbol property
858      This function removes the entry for PROPERTY from the property
859      list of SYMBOL.  It returns a true value if the property was
860      indeed found and removed, or `nil' if there was no such property.
861      (This function was probably omitted from Emacs originally because,
862      since `get' did not allow a DEFAULT, it was very difficult to
863      distinguish between a missing property and a property whose value
864      was `nil'; thus, setting a property to `nil' was close enough to
865      `remprop' for most purposes.)
866
867  - Function: getf place property &optional default
868      This function scans the list PLACE as if it were a property list,
869      i.e., a list of alternating property names and values.  If an
870      even-numbered element of PLACE is found which is `eq' to PROPERTY,
871      the following odd-numbered element is returned.  Otherwise,
872      DEFAULT is returned (or `nil' if no default is given).
873
874      In particular,
875
876           (get sym prop)  ==  (getf (symbol-plist sym) prop)
877
878      It is legal to use `getf' as a `setf' place, in which case its
879      PLACE argument must itself be a legal `setf' place.  The DEFAULT
880      argument, if any, is ignored in this context.  The effect is to
881      change (via `setcar') the value cell in the list that corresponds
882      to PROPERTY, or to cons a new property-value pair onto the list if
883      the property is not yet present.
884
885           (put sym prop val)  ==  (setf (getf (symbol-plist sym) prop) val)
886
887      The `get' and `get*' functions are also `setf'-able.  The fact
888      that `default' is ignored can sometimes be useful:
889
890           (incf (get* 'foo 'usage-count 0))
891
892      Here, symbol `foo''s `usage-count' property is incremented if it
893      exists, or set to 1 (an incremented 0) otherwise.
894
895      When not used as a `setf' form, `getf' is just a regular function
896      and its PLACE argument can actually be any Lisp expression.
897
898  - Special Form: remf place property
899      This macro removes the property-value pair for PROPERTY from the
900      property list stored at PLACE, which is any `setf'-able place
901      expression.  It returns true if the property was found.  Note that
902      if PROPERTY happens to be first on the list, this will effectively
903      do a `(setf PLACE (cddr PLACE))', whereas if it occurs later, this
904      simply uses `setcdr' to splice out the property and value cells.
905
906 \1f
907 File: cl.info,  Node: Creating Symbols,  Prev: Property Lists,  Up: Symbols
908
909 Creating Symbols
910 ================
911
912 These functions create unique symbols, typically for use as temporary
913 variables.
914
915  - Function: gensym &optional x
916      This function creates a new, uninterned symbol (using
917      `make-symbol') with a unique name.  (The name of an uninterned
918      symbol is relevant only if the symbol is printed.)  By default,
919      the name is generated from an increasing sequence of numbers,
920      `G1000', `G1001', `G1002', etc.  If the optional argument X is a
921      string, that string is used as a prefix instead of `G'.
922      Uninterned symbols are used in macro expansions for temporary
923      variables, to ensure that their names will not conflict with
924      "real" variables in the user's code.
925
926  - Variable: *gensym-counter*
927      This variable holds the counter used to generate `gensym' names.
928      It is incremented after each use by `gensym'.  In Common Lisp this
929      is initialized with 0, but this package initializes it with a
930      random (time-dependent) value to avoid trouble when two files that
931      each used `gensym' in their compilation are loaded together.
932
933      *XEmacs note:* As of XEmacs 21.0, an uninterned symbol remains
934      uninterned even after being dumped to bytecode.  Older versions of
935      Emacs didn't distinguish the printed representation of interned
936      and uninterned symbols, so their names had to be treated more
937      carefully.
938
939  - Function: gentemp &optional x
940      This function is like `gensym', except that it produces a new
941      _interned_ symbol.  If the symbol that is generated already
942      exists, the function keeps incrementing the counter and trying
943      again until a new symbol is generated.
944
945    The Quiroz `cl.el' package also defined a `defkeyword' form for
946 creating self-quoting keyword symbols.  This package automatically
947 creates all keywords that are called for by `&key' argument specifiers,
948 and discourages the use of keywords as data unrelated to keyword
949 arguments, so the `defkeyword' form has been discontinued.
950
951 \1f
952 File: cl.info,  Node: Numbers,  Next: Sequences,  Prev: Symbols,  Up: Top
953
954 Numbers
955 *******
956
957 This section defines a few simple Common Lisp operations on numbers
958 which were left out of Emacs Lisp.
959
960 * Menu:
961
962 * Predicates on Numbers::       `plusp', `oddp', `floatp-safe', etc.
963 * Numerical Functions::         `abs', `expt', `floor*', etc.
964 * Random Numbers::              `random*', `make-random-state'
965 * Implementation Parameters::   `most-positive-fixnum', `most-positive-float'
966
967 \1f
968 File: cl.info,  Node: Predicates on Numbers,  Next: Numerical Functions,  Prev: Numbers,  Up: Numbers
969
970 Predicates on Numbers
971 =====================
972
973 These functions return `t' if the specified condition is true of the
974 numerical argument, or `nil' otherwise.
975
976  - Function: plusp number
977      This predicate tests whether NUMBER is positive.  It is an error
978      if the argument is not a number.
979
980  - Function: minusp number
981      This predicate tests whether NUMBER is negative.  It is an error
982      if the argument is not a number.
983
984  - Function: oddp integer
985      This predicate tests whether INTEGER is odd.  It is an error if
986      the argument is not an integer.
987
988  - Function: evenp integer
989      This predicate tests whether INTEGER is even.  It is an error if
990      the argument is not an integer.
991
992  - Function: floatp-safe object
993      This predicate tests whether OBJECT is a floating-point number.
994      On systems that support floating-point, this is equivalent to
995      `floatp'.  On other systems, this always returns `nil'.
996
997 \1f
998 File: cl.info,  Node: Numerical Functions,  Next: Random Numbers,  Prev: Predicates on Numbers,  Up: Numbers
999
1000 Numerical Functions
1001 ===================
1002
1003 These functions perform various arithmetic operations on numbers.
1004
1005  - Function: abs number
1006      This function returns the absolute value of NUMBER.  (Newer
1007      versions of Emacs provide this as a built-in function; this package
1008      defines `abs' only for Emacs 18 versions which don't provide it as
1009      a primitive.)
1010
1011  - Function: expt base power
1012      This function returns BASE raised to the power of NUMBER.  (Newer
1013      versions of Emacs provide this as a built-in function; this
1014      package defines `expt' only for Emacs 18 versions which don't
1015      provide it as a primitive.)
1016
1017  - Function: gcd &rest integers
1018      This function returns the Greatest Common Divisor of the arguments.
1019      For one argument, it returns the absolute value of that argument.
1020      For zero arguments, it returns zero.
1021
1022  - Function: lcm &rest integers
1023      This function returns the Least Common Multiple of the arguments.
1024      For one argument, it returns the absolute value of that argument.
1025      For zero arguments, it returns one.
1026
1027  - Function: isqrt integer
1028      This function computes the "integer square root" of its integer
1029      argument, i.e., the greatest integer less than or equal to the true
1030      square root of the argument.
1031
1032  - Function: floor* number &optional divisor
1033      This function implements the Common Lisp `floor' function.  It is
1034      called `floor*' to avoid name conflicts with the simpler `floor'
1035      function built-in to Emacs 19.
1036
1037      With one argument, `floor*' returns a list of two numbers: The
1038      argument rounded down (toward minus infinity) to an integer, and
1039      the "remainder" which would have to be added back to the first
1040      return value to yield the argument again.  If the argument is an
1041      integer X, the result is always the list `(X 0)'.  If the argument
1042      is an Emacs 19 floating-point number, the first result is a Lisp
1043      integer and the second is a Lisp float between 0 (inclusive) and 1
1044      (exclusive).
1045
1046      With two arguments, `floor*' divides NUMBER by DIVISOR, and
1047      returns the floor of the quotient and the corresponding remainder
1048      as a list of two numbers.  If `(floor* X Y)' returns `(Q R)', then
1049      `Q*Y + R = X', with R between 0 (inclusive) and R (exclusive).
1050      Also, note that `(floor* X)' is exactly equivalent to `(floor* X
1051      1)'.
1052
1053      This function is entirely compatible with Common Lisp's `floor'
1054      function, except that it returns the two results in a list since
1055      Emacs Lisp does not support multiple-valued functions.
1056
1057  - Function: ceiling* number &optional divisor
1058      This function implements the Common Lisp `ceiling' function, which
1059      is analogous to `floor' except that it rounds the argument or
1060      quotient of the arguments up toward plus infinity.  The remainder
1061      will be between 0 and minus R.
1062
1063  - Function: truncate* number &optional divisor
1064      This function implements the Common Lisp `truncate' function,
1065      which is analogous to `floor' except that it rounds the argument
1066      or quotient of the arguments toward zero.  Thus it is equivalent
1067      to `floor*' if the argument or quotient is positive, or to
1068      `ceiling*' otherwise.  The remainder has the same sign as NUMBER.
1069
1070  - Function: round* number &optional divisor
1071      This function implements the Common Lisp `round' function, which
1072      is analogous to `floor' except that it rounds the argument or
1073      quotient of the arguments to the nearest integer.  In the case of
1074      a tie (the argument or quotient is exactly halfway between two
1075      integers), it rounds to the even integer.
1076
1077  - Function: mod* number divisor
1078      This function returns the same value as the second return value of
1079      `floor'.
1080
1081  - Function: rem* number divisor
1082      This function returns the same value as the second return value of
1083      `truncate'.
1084
1085    These definitions are compatible with those in the Quiroz `cl.el'
1086 package, except that this package appends `*' to certain function names
1087 to avoid conflicts with existing Emacs 19 functions, and that the
1088 mechanism for returning multiple values is different.
1089
1090 \1f
1091 File: cl.info,  Node: Random Numbers,  Next: Implementation Parameters,  Prev: Numerical Functions,  Up: Numbers
1092
1093 Random Numbers
1094 ==============
1095
1096 This package also provides an implementation of the Common Lisp random
1097 number generator.  It uses its own additive-congruential algorithm,
1098 which is much more likely to give statistically clean random numbers
1099 than the simple generators supplied by many operating systems.
1100
1101  - Function: random* number &optional state
1102      This function returns a random nonnegative number less than
1103      NUMBER, and of the same type (either integer or floating-point).
1104      The STATE argument should be a `random-state' object which holds
1105      the state of the random number generator.  The function modifies
1106      this state object as a side effect.  If STATE is omitted, it
1107      defaults to the variable `*random-state*', which contains a
1108      pre-initialized `random-state' object.
1109
1110  - Variable: *random-state*
1111      This variable contains the system "default" `random-state' object,
1112      used for calls to `random*' that do not specify an alternative
1113      state object.  Since any number of programs in the Emacs process
1114      may be accessing `*random-state*' in interleaved fashion, the
1115      sequence generated from this variable will be irreproducible for
1116      all intents and purposes.
1117
1118  - Function: make-random-state &optional state
1119      This function creates or copies a `random-state' object.  If STATE
1120      is omitted or `nil', it returns a new copy of `*random-state*'.
1121      This is a copy in the sense that future sequences of calls to
1122      `(random* N)' and `(random* N S)' (where S is the new random-state
1123      object) will return identical sequences of random numbers.
1124
1125      If STATE is a `random-state' object, this function returns a copy
1126      of that object.  If STATE is `t', this function returns a new
1127      `random-state' object seeded from the date and time.  As an
1128      extension to Common Lisp, STATE may also be an integer in which
1129      case the new object is seeded from that integer; each different
1130      integer seed will result in a completely different sequence of
1131      random numbers.
1132
1133      It is legal to print a `random-state' object to a buffer or file
1134      and later read it back with `read'.  If a program wishes to use a
1135      sequence of pseudo-random numbers which can be reproduced later
1136      for debugging, it can call `(make-random-state t)' to get a new
1137      sequence, then print this sequence to a file.  When the program is
1138      later rerun, it can read the original run's random-state from the
1139      file.
1140
1141  - Function: random-state-p object
1142      This predicate returns `t' if OBJECT is a `random-state' object,
1143      or `nil' otherwise.
1144