XEmacs 21.4.17 "Jumbo Shrimp".
[chise/xemacs-chise.git.1] / man / lispref / functions.texi
1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the XEmacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 1994 Free Software Foundation, Inc.
4 @c See the file lispref.texi for copying conditions.
5 @setfilename ../../info/functions.info
6 @node Functions and Commands, Macros, Variables, Top
7 @chapter Functions and Commands
8
9   A Lisp program is composed mainly of Lisp functions.  This chapter
10 explains what functions are, how they accept arguments, and how to
11 define them.
12
13 @menu
14 * What Is a Function::    Lisp functions vs. primitives; terminology.
15 * Lambda Expressions::    How functions are expressed as Lisp objects.
16 * Function Names::        A symbol can serve as the name of a function.
17 * Defining Functions::    Lisp expressions for defining functions.
18 * Calling Functions::     How to use an existing function.
19 * Mapping Functions::     Applying a function to each element of a list, etc.
20 * Anonymous Functions::   Lambda expressions are functions with no names.
21 * Function Cells::        Accessing or setting the function definition
22                             of a symbol.
23 * Inline Functions::      Defining functions that the compiler will open code.
24 * Related Topics::        Cross-references to specific Lisp primitives
25                             that have a special bearing on how functions work.
26 @end menu
27
28 @node What Is a Function
29 @section What Is a Function?
30
31   In a general sense, a function is a rule for carrying on a computation
32 given several values called @dfn{arguments}.  The result of the
33 computation is called the value of the function.  The computation can
34 also have side effects: lasting changes in the values of variables or
35 the contents of data structures.
36
37   Here are important terms for functions in XEmacs Lisp and for other
38 function-like objects.
39
40 @table @dfn
41 @item function
42 @cindex function
43 In XEmacs Lisp, a @dfn{function} is anything that can be applied to
44 arguments in a Lisp program.  In some cases, we use it more
45 specifically to mean a function written in Lisp.  Special forms and
46 macros are not functions.
47
48 @item command
49 @cindex command
50
51 A @dfn{command} is a possible definition for a key sequence---we count
52 mouse events and menu accesses as key sequences for this purpose. More
53 formally, within XEmacs lisp, a command is something that
54 @code{command-execute} can invoke. 
55
56 Some functions are commands; a function written in Lisp is a command if
57 it contains an interactive declaration. A trivial interactive
58 declaration is a line @code{(interactive)} immediately after the
59 documentation string. For more complex examples, with prompting and
60 completion, see @xref{Defining Commands}. Such a function can be called
61 from Lisp expressions like other functions; in this case, the fact that
62 the function is a command makes no difference.
63
64 Keyboard macros (strings and vectors) are commands also, even though
65 they are not functions.  A symbol is a command if its function
66 definition is a command; such symbols can be invoked with @kbd{M-x}.
67 The symbol is a function as well if the definition is a function.
68
69 In the case where you want to call a command in reaction to a
70 user-generated event, you'll need to bind it to that event.  For how to
71 do this, see @xref{Key Binding Commands}. 
72 @xref{Command Overview}.
73
74 @item keystroke command
75 @cindex keystroke command
76 A @dfn{keystroke command} is a command that is bound to a key sequence
77 (typically one to three keystrokes).  The distinction is made here
78 merely to avoid confusion with the meaning of ``command'' in non-Emacs
79 editors; for Lisp programs, the distinction is normally unimportant.
80
81 @item primitive
82 @cindex primitive
83 @cindex subr
84 @cindex built-in function
85 A @dfn{primitive} is a function callable from Lisp that is written in C,
86 such as @code{car} or @code{append}.  These functions are also called
87 @dfn{built-in} functions or @dfn{subrs}.  (Special forms are also
88 considered primitives.)
89
90 Usually the reason that a function is a primitives is because it is
91 fundamental, because it provides a low-level interface to operating
92 system services, or because it needs to run fast.  Primitives can be
93 modified or added only by changing the C sources and recompiling the
94 editor.  See @ref{Writing Lisp Primitives,,, internals, XEmacs
95 Internals Manual}.
96
97 @item lambda expression
98 A @dfn{lambda expression} is a function written in Lisp.
99 These are described in the following section.
100 @ifinfo
101 @xref{Lambda Expressions}.
102 @end ifinfo
103
104 @item special form
105 A @dfn{special form} is a primitive that is like a function but does not
106 evaluate all of its arguments in the usual way.  It may evaluate only
107 some of the arguments, or may evaluate them in an unusual order, or
108 several times.  Many special forms are described in @ref{Control
109 Structures}.
110
111 @item macro
112 @cindex macro
113 A @dfn{macro} is a construct defined in Lisp by the programmer.  It
114 differs from a function in that it translates a Lisp expression that you
115 write into an equivalent expression to be evaluated instead of the
116 original expression.  Macros enable Lisp programmers to do the sorts of
117 things that special forms can do.  @xref{Macros}, for how to define and
118 use macros.
119
120 @item compiled function
121 A @dfn{compiled function} is a function that has been compiled by the
122 byte compiler.  @xref{Compiled-Function Type}.
123 @end table
124
125 @defun subrp object
126 This function returns @code{t} if @var{object} is a built-in function
127 (i.e., a Lisp primitive).
128
129 @example
130 @group
131 (subrp 'message)            ; @r{@code{message} is a symbol,}
132      @result{} nil                 ;   @r{not a subr object.}
133 @end group
134 @group
135 (subrp (symbol-function 'message))
136      @result{} t
137 @end group
138 @end example
139 @end defun
140
141 @defun compiled-function-p object
142 This function returns @code{t} if @var{object} is a compiled
143 function.  For example:
144
145 @example
146 @group
147 (compiled-function-p (symbol-function 'next-line))
148      @result{} t
149 @end group
150 @end example
151 @end defun
152
153 @node Lambda Expressions
154 @section Lambda Expressions
155 @cindex lambda expression
156
157   A function written in Lisp is a list that looks like this:
158
159 @example
160 (lambda (@var{arg-variables}@dots{})
161   @r{[}@var{documentation-string}@r{]}
162   @r{[}@var{interactive-declaration}@r{]}
163   @var{body-forms}@dots{})
164 @end example
165
166 @noindent
167 Such a list is called a @dfn{lambda expression}.  In XEmacs Lisp, it
168 actually is valid as an expression---it evaluates to itself.  In some
169 other Lisp dialects, a lambda expression is not a valid expression at
170 all.  In either case, its main use is not to be evaluated as an
171 expression, but to be called as a function.
172
173 @menu
174 * Lambda Components::       The parts of a lambda expression.
175 * Simple Lambda::           A simple example.
176 * Argument List::           Details and special features of argument lists.
177 * Function Documentation::  How to put documentation in a function.
178 @end menu
179
180 @node Lambda Components
181 @subsection Components of a Lambda Expression
182
183 @ifinfo
184
185   A function written in Lisp (a ``lambda expression'') is a list that
186 looks like this:
187
188 @example
189 (lambda (@var{arg-variables}@dots{})
190   [@var{documentation-string}]
191   [@var{interactive-declaration}]
192   @var{body-forms}@dots{})
193 @end example
194 @end ifinfo
195
196 @cindex lambda list
197   The first element of a lambda expression is always the symbol
198 @code{lambda}.  This indicates that the list represents a function.  The
199 reason functions are defined to start with @code{lambda} is so that
200 other lists, intended for other uses, will not accidentally be valid as
201 functions.
202
203   The second element is a list of symbols--the argument variable names.
204 This is called the @dfn{lambda list}.  When a Lisp function is called,
205 the argument values are matched up against the variables in the lambda
206 list, which are given local bindings with the values provided.
207 @xref{Local Variables}.
208
209   The documentation string is a Lisp string object placed within the
210 function definition to describe the function for the XEmacs help
211 facilities.  @xref{Function Documentation}.
212
213   The interactive declaration is a list of the form @code{(interactive
214 @var{code-string})}.  This declares how to provide arguments if the
215 function is used interactively.  Functions with this declaration are called
216 @dfn{commands}; they can be called using @kbd{M-x} or bound to a key.
217 Functions not intended to be called in this way should not have interactive
218 declarations.  @xref{Defining Commands}, for how to write an interactive
219 declaration.
220
221 @cindex body of function
222   The rest of the elements are the @dfn{body} of the function: the Lisp
223 code to do the work of the function (or, as a Lisp programmer would say,
224 ``a list of Lisp forms to evaluate'').  The value returned by the
225 function is the value returned by the last element of the body.
226
227 @node Simple Lambda
228 @subsection A Simple Lambda-Expression Example
229
230   Consider for example the following function:
231
232 @example
233 (lambda (a b c) (+ a b c))
234 @end example
235
236 @noindent
237 We can call this function by writing it as the @sc{car} of an
238 expression, like this:
239
240 @example
241 @group
242 ((lambda (a b c) (+ a b c))
243  1 2 3)
244 @end group
245 @end example
246
247 @noindent
248 This call evaluates the body of the lambda expression  with the variable
249 @code{a} bound to 1, @code{b} bound to 2, and @code{c} bound to 3.
250 Evaluation of the body adds these three numbers, producing the result 6;
251 therefore, this call to the function returns the value 6.
252
253   Note that the arguments can be the results of other function calls, as in
254 this example:
255
256 @example
257 @group
258 ((lambda (a b c) (+ a b c))
259  1 (* 2 3) (- 5 4))
260 @end group
261 @end example
262
263 @noindent
264 This evaluates the arguments @code{1}, @code{(* 2 3)}, and @code{(- 5
265 4)} from left to right.  Then it applies the lambda expression to the
266 argument values 1, 6 and 1 to produce the value 8.
267
268   It is not often useful to write a lambda expression as the @sc{car} of
269 a form in this way.  You can get the same result, of making local
270 variables and giving them values, using the special form @code{let}
271 (@pxref{Local Variables}).  And @code{let} is clearer and easier to use.
272 In practice, lambda expressions are either stored as the function
273 definitions of symbols, to produce named functions, or passed as
274 arguments to other functions (@pxref{Anonymous Functions}).
275
276   However, calls to explicit lambda expressions were very useful in the
277 old days of Lisp, before the special form @code{let} was invented.  At
278 that time, they were the only way to bind and initialize local
279 variables.
280
281 @node Argument List
282 @subsection Advanced Features of Argument Lists
283 @kindex wrong-number-of-arguments
284 @cindex argument binding
285 @cindex binding arguments
286
287   Our simple sample function, @code{(lambda (a b c) (+ a b c))},
288 specifies three argument variables, so it must be called with three
289 arguments: if you try to call it with only two arguments or four
290 arguments, you get a @code{wrong-number-of-arguments} error.
291
292   It is often convenient to write a function that allows certain
293 arguments to be omitted.  For example, the function @code{substring}
294 accepts three arguments---a string, the start index and the end
295 index---but the third argument defaults to the @var{length} of the
296 string if you omit it.  It is also convenient for certain functions to
297 accept an indefinite number of arguments, as the functions @code{list}
298 and @code{+} do.
299
300 @cindex optional arguments
301 @cindex rest arguments
302 @kindex &optional
303 @kindex &rest
304   To specify optional arguments that may be omitted when a function
305 is called, simply include the keyword @code{&optional} before the optional
306 arguments.  To specify a list of zero or more extra arguments, include the
307 keyword @code{&rest} before one final argument.
308
309   Thus, the complete syntax for an argument list is as follows:
310
311 @example
312 @group
313 (@var{required-vars}@dots{}
314  @r{[}&optional @var{optional-vars}@dots{}@r{]}
315  @r{[}&rest @var{rest-var}@r{]})
316 @end group
317 @end example
318
319 @noindent
320 The square brackets indicate that the @code{&optional} and @code{&rest}
321 clauses, and the variables that follow them, are optional.
322
323   A call to the function requires one actual argument for each of the
324 @var{required-vars}.  There may be actual arguments for zero or more of
325 the @var{optional-vars}, and there cannot be any actual arguments beyond
326 that unless the lambda list uses @code{&rest}.  In that case, there may
327 be any number of extra actual arguments.
328
329   If actual arguments for the optional and rest variables are omitted,
330 then they always default to @code{nil}.  There is no way for the
331 function to distinguish between an explicit argument of @code{nil} and
332 an omitted argument.  However, the body of the function is free to
333 consider @code{nil} an abbreviation for some other meaningful value.
334 This is what @code{substring} does; @code{nil} as the third argument to
335 @code{substring} means to use the length of the string supplied.
336
337 @cindex CL note---default optional arg
338 @quotation
339 @b{Common Lisp note:} Common Lisp allows the function to specify what
340 default value to use when an optional argument is omitted; XEmacs Lisp
341 always uses @code{nil}.
342 @end quotation
343
344   For example, an argument list that looks like this:
345
346 @example
347 (a b &optional c d &rest e)
348 @end example
349
350 @noindent
351 binds @code{a} and @code{b} to the first two actual arguments, which are
352 required.  If one or two more arguments are provided, @code{c} and
353 @code{d} are bound to them respectively; any arguments after the first
354 four are collected into a list and @code{e} is bound to that list.  If
355 there are only two arguments, @code{c} is @code{nil}; if two or three
356 arguments, @code{d} is @code{nil}; if four arguments or fewer, @code{e}
357 is @code{nil}.
358
359   There is no way to have required arguments following optional
360 ones---it would not make sense.  To see why this must be so, suppose
361 that @code{c} in the example were optional and @code{d} were required.
362 Suppose three actual arguments are given; which variable would the third
363 argument be for?  Similarly, it makes no sense to have any more
364 arguments (either required or optional) after a @code{&rest} argument.
365
366   Here are some examples of argument lists and proper calls:
367
368 @smallexample
369 ((lambda (n) (1+ n))                ; @r{One required:}
370  1)                                 ; @r{requires exactly one argument.}
371      @result{} 2
372 ((lambda (n &optional n1)           ; @r{One required and one optional:}
373          (if n1 (+ n n1) (1+ n)))   ; @r{1 or 2 arguments.}
374  1 2)
375      @result{} 3
376 ((lambda (n &rest ns)               ; @r{One required and one rest:}
377          (+ n (apply '+ ns)))       ; @r{1 or more arguments.}
378  1 2 3 4 5)
379      @result{} 15
380 @end smallexample
381
382 @node Function Documentation
383 @subsection Documentation Strings of Functions
384 @cindex documentation of function
385
386   A lambda expression may optionally have a @dfn{documentation string} just
387 after the lambda list.  This string does not affect execution of the
388 function; it is a kind of comment, but a systematized comment which
389 actually appears inside the Lisp world and can be used by the XEmacs help
390 facilities.  @xref{Documentation}, for how the @var{documentation-string} is
391 accessed.
392
393   It is a good idea to provide documentation strings for all the
394 functions in your program, even those that are only called from within
395 your program.  Documentation strings are like comments, except that they
396 are easier to access.
397
398   The first line of the documentation string should stand on its own,
399 because @code{apropos} displays just this first line.  It should consist
400 of one or two complete sentences that summarize the function's purpose.
401
402   The start of the documentation string is usually indented in the source file,
403 but since these spaces come before the starting double-quote, they are not part of
404 the string.  Some people make a practice of indenting any additional
405 lines of the string so that the text lines up in the program source.
406 @emph{This is a mistake.}  The indentation of the following lines is
407 inside the string; what looks nice in the source code will look ugly
408 when displayed by the help commands.
409
410   You may wonder how the documentation string could be optional, since
411 there are required components of the function that follow it (the body).
412 Since evaluation of a string returns that string, without any side effects,
413 it has no effect if it is not the last form in the body.  Thus, in
414 practice, there is no confusion between the first form of the body and the
415 documentation string; if the only body form is a string then it serves both
416 as the return value and as the documentation.
417
418 @node Function Names
419 @section Naming a Function
420 @cindex function definition
421 @cindex named function
422 @cindex function name
423
424   In most computer languages, every function has a name; the idea of a
425 function without a name is nonsensical.  In Lisp, a function in the
426 strictest sense has no name.  It is simply a list whose first element is
427 @code{lambda}, or a primitive subr-object.
428
429   However, a symbol can serve as the name of a function.  This happens
430 when you put the function in the symbol's @dfn{function cell}
431 (@pxref{Symbol Components}).  Then the symbol itself becomes a valid,
432 callable function, equivalent to the list or subr-object that its
433 function cell refers to.  The contents of the function cell are also
434 called the symbol's @dfn{function definition}.  The procedure of using a
435 symbol's function definition in place of the symbol is called
436 @dfn{symbol function indirection}; see @ref{Function Indirection}.
437
438   In practice, nearly all functions are given names in this way and
439 referred to through their names.  For example, the symbol @code{car} works
440 as a function and does what it does because the primitive subr-object
441 @code{#<subr car>} is stored in its function cell.
442
443   We give functions names because it is convenient to refer to them by
444 their names in Lisp expressions.  For primitive subr-objects such as
445 @code{#<subr car>}, names are the only way you can refer to them: there
446 is no read syntax for such objects.  For functions written in Lisp, the
447 name is more convenient to use in a call than an explicit lambda
448 expression.  Also, a function with a name can refer to itself---it can
449 be recursive.  Writing the function's name in its own definition is much
450 more convenient than making the function definition point to itself
451 (something that is not impossible but that has various disadvantages in
452 practice).
453
454   We often identify functions with the symbols used to name them.  For
455 example, we often speak of ``the function @code{car}'', not
456 distinguishing between the symbol @code{car} and the primitive
457 subr-object that is its function definition.  For most purposes, there
458 is no need to distinguish.
459
460   Even so, keep in mind that a function need not have a unique name.  While
461 a given function object @emph{usually} appears in the function cell of only
462 one symbol, this is just a matter of convenience.  It is easy to store
463 it in several symbols using @code{fset}; then each of the symbols is
464 equally well a name for the same function.
465
466   A symbol used as a function name may also be used as a variable;
467 these two uses of a symbol are independent and do not conflict.
468
469 @node Defining Functions
470 @section Defining Functions
471 @cindex defining a function
472
473   We usually give a name to a function when it is first created.  This
474 is called @dfn{defining a function}, and it is done with the
475 @code{defun} special form.
476
477 @defspec defun name argument-list body-forms
478 @code{defun} is the usual way to define new Lisp functions.  It
479 defines the symbol @var{name} as a function that looks like this:
480
481 @example
482 (lambda @var{argument-list} . @var{body-forms})
483 @end example
484
485 @code{defun} stores this lambda expression in the function cell of
486 @var{name}.  It returns the value @var{name}, but usually we ignore this
487 value.
488
489 As described previously (@pxref{Lambda Expressions}),
490 @var{argument-list} is a list of argument names and may include the
491 keywords @code{&optional} and @code{&rest}.  Also, the first two forms
492 in @var{body-forms} may be a documentation string and an interactive
493 declaration.
494
495 There is no conflict if the same symbol @var{name} is also used as a
496 variable, since the symbol's value cell is independent of the function
497 cell.  @xref{Symbol Components}.
498
499 Here are some examples:
500
501 @example
502 @group
503 (defun foo () 5)
504      @result{} foo
505 @end group
506 @group
507 (foo)
508      @result{} 5
509 @end group
510
511 @group
512 (defun bar (a &optional b &rest c)
513     (list a b c))
514      @result{} bar
515 @end group
516 @group
517 (bar 1 2 3 4 5)
518      @result{} (1 2 (3 4 5))
519 @end group
520 @group
521 (bar 1)
522      @result{} (1 nil nil)
523 @end group
524 @group
525 (bar)
526 @error{} Wrong number of arguments.
527 @end group
528
529 @group
530 (defun capitalize-backwards ()
531   "Upcase the last letter of a word."
532   (interactive)
533   (backward-word 1)
534   (forward-word 1)
535   (backward-char 1)
536   (capitalize-word 1))
537      @result{} capitalize-backwards
538 @end group
539 @end example
540
541 Be careful not to redefine existing functions unintentionally.
542 @code{defun} redefines even primitive functions such as @code{car}
543 without any hesitation or notification.  Redefining a function already
544 defined is often done deliberately, and there is no way to distinguish
545 deliberate redefinition from unintentional redefinition.
546 @end defspec
547
548 @defun define-function name definition
549 @defunx defalias name definition
550 These equivalent special forms define the symbol @var{name} as a
551 function, with definition @var{definition} (which can be any valid Lisp
552 function).
553
554 The proper place to use @code{define-function} or @code{defalias} is
555 where a specific function name is being defined---especially where that
556 name appears explicitly in the source file being loaded.  This is
557 because @code{define-function} and @code{defalias} record which file
558 defined the function, just like @code{defun}.
559 (@pxref{Unloading}).
560
561 By contrast, in programs that manipulate function definitions for other
562 purposes, it is better to use @code{fset}, which does not keep such
563 records.
564 @end defun
565
566   See also @code{defsubst}, which defines a function like @code{defun}
567 and tells the Lisp compiler to open-code it.  @xref{Inline Functions}.
568
569 @node Calling Functions
570 @section Calling Functions
571 @cindex function invocation
572 @cindex calling a function
573
574   Defining functions is only half the battle.  Functions don't do
575 anything until you @dfn{call} them, i.e., tell them to run.  Calling a
576 function is also known as @dfn{invocation}.
577
578   The most common way of invoking a function is by evaluating a list.
579 For example, evaluating the list @code{(concat "a" "b")} calls the
580 function @code{concat} with arguments @code{"a"} and @code{"b"}.
581 @xref{Evaluation}, for a description of evaluation.
582
583   When you write a list as an expression in your program, the function
584 name is part of the program.  This means that you choose which function
585 to call, and how many arguments to give it, when you write the program.
586 Usually that's just what you want.  Occasionally you need to decide at
587 run time which function to call.  To do that, use the functions
588 @code{funcall} and @code{apply}.
589
590 @defun funcall function &rest arguments
591 @code{funcall} calls @var{function} with @var{arguments}, and returns
592 whatever @var{function} returns.
593
594 Since @code{funcall} is a function, all of its arguments, including
595 @var{function}, are evaluated before @code{funcall} is called.  This
596 means that you can use any expression to obtain the function to be
597 called.  It also means that @code{funcall} does not see the expressions
598 you write for the @var{arguments}, only their values.  These values are
599 @emph{not} evaluated a second time in the act of calling @var{function};
600 @code{funcall} enters the normal procedure for calling a function at the
601 place where the arguments have already been evaluated.
602
603 The argument @var{function} must be either a Lisp function or a
604 primitive function.  Special forms and macros are not allowed, because
605 they make sense only when given the ``unevaluated'' argument
606 expressions.  @code{funcall} cannot provide these because, as we saw
607 above, it never knows them in the first place.
608
609 @example
610 @group
611 (setq f 'list)
612      @result{} list
613 @end group
614 @group
615 (funcall f 'x 'y 'z)
616      @result{} (x y z)
617 @end group
618 @group
619 (funcall f 'x 'y '(z))
620      @result{} (x y (z))
621 @end group
622 @group
623 (funcall 'and t nil)
624 @error{} Invalid function: #<subr and>
625 @end group
626 @end example
627
628 Compare these example with the examples of @code{apply}.
629 @end defun
630
631 @defun apply function &rest arguments
632 @code{apply} calls @var{function} with @var{arguments}, just like
633 @code{funcall} but with one difference: the last of @var{arguments} is a
634 list of arguments to give to @var{function}, rather than a single
635 argument.  We also say that @code{apply} @dfn{spreads} this list so that
636 each individual element becomes an argument.
637
638 @code{apply} returns the result of calling @var{function}.  As with
639 @code{funcall}, @var{function} must either be a Lisp function or a
640 primitive function; special forms and macros do not make sense in
641 @code{apply}.
642
643 @example
644 @group
645 (setq f 'list)
646      @result{} list
647 @end group
648 @group
649 (apply f 'x 'y 'z)
650 @error{} Wrong type argument: listp, z
651 @end group
652 @group
653 (apply '+ 1 2 '(3 4))
654      @result{} 10
655 @end group
656 @group
657 (apply '+ '(1 2 3 4))
658      @result{} 10
659 @end group
660
661 @group
662 (apply 'append '((a b c) nil (x y z) nil))
663      @result{} (a b c x y z)
664 @end group
665 @end example
666
667 For an interesting example of using @code{apply}, see the description of
668 @code{mapcar}, in @ref{Mapping Functions}.
669 @end defun
670
671 @cindex functionals
672   It is common for Lisp functions to accept functions as arguments or
673 find them in data structures (especially in hook variables and property
674 lists) and call them using @code{funcall} or @code{apply}.  Functions
675 that accept function arguments are often called @dfn{functionals}.
676
677   Sometimes, when you call a functional, it is useful to supply a no-op
678 function as the argument.  Here are two different kinds of no-op
679 function:
680
681 @defun identity arg
682 This function returns @var{arg} and has no side effects.
683 @end defun
684
685 @deffn Command ignore &rest args
686 This function ignores any arguments and returns @code{nil}.
687 @end deffn
688
689 @node Mapping Functions
690 @section Mapping Functions
691 @cindex mapping functions
692
693   A @dfn{mapping function} applies a given function to each element of a
694 list or other collection.  XEmacs Lisp has several such functions;
695 @code{mapcar} and @code{mapconcat}, which scan a list, are described
696 here.   @xref{Creating Symbols}, for the function @code{mapatoms} which
697 maps over the symbols in an obarray.
698
699 Mapping functions should never modify the sequence being mapped over.
700 The results are unpredictable.
701
702 @defun mapcar function sequence
703 @code{mapcar} applies @var{function} to each element of @var{sequence}
704 in turn, and returns a list of the results.
705
706 The argument @var{sequence} can be any kind of sequence; that is, a
707 list, a vector, a bit vector, or a string.  The result is always a list.
708 The length of the result is the same as the length of @var{sequence}.
709
710 @smallexample
711 @group
712 @exdent @r{For example:}
713
714 (mapcar 'car '((a b) (c d) (e f)))
715      @result{} (a c e)
716 (mapcar '1+ [1 2 3])
717      @result{} (2 3 4)
718 (mapcar 'char-to-string "abc")
719      @result{} ("a" "b" "c")
720 @end group
721
722 @group
723 ;; @r{Call each function in @code{my-hooks}.}
724 (mapcar 'funcall my-hooks)
725 @end group
726
727 @group
728 (defun mapcar* (f &rest args)
729   "Apply FUNCTION to successive cars of all ARGS.
730 Return the list of results."
731   ;; @r{If no list is exhausted,}
732   (if (not (memq 'nil args))
733       ;; @r{apply function to @sc{car}s.}
734       (cons (apply f (mapcar 'car args))
735             (apply 'mapcar* f
736                    ;; @r{Recurse for rest of elements.}
737                    (mapcar 'cdr args)))))
738 @end group
739
740 @group
741 (mapcar* 'cons '(a b c) '(1 2 3 4))
742      @result{} ((a . 1) (b . 2) (c . 3))
743 @end group
744 @end smallexample
745 @end defun
746
747 @defun mapconcat function sequence separator
748 @code{mapconcat} applies @var{function} to each element of
749 @var{sequence}: the results, which must be strings, are concatenated.
750 Between each pair of result strings, @code{mapconcat} inserts the string
751 @var{separator}.  Usually @var{separator} contains a space or comma or
752 other suitable punctuation.
753
754 The argument @var{function} must be a function that can take one
755 argument and return a string.  The argument @var{sequence} can be any
756 kind of sequence; that is, a list, a vector, a bit vector, or a string.
757
758 @smallexample
759 @group
760 (mapconcat 'symbol-name
761            '(The cat in the hat)
762            " ")
763      @result{} "The cat in the hat"
764 @end group
765
766 @group
767 (mapconcat (function (lambda (x) (format "%c" (1+ x))))
768            "HAL-8000"
769            "")
770      @result{} "IBM.9111"
771 @end group
772 @end smallexample
773 @end defun
774
775 @node Anonymous Functions
776 @section Anonymous Functions
777 @cindex anonymous function
778
779   In Lisp, a function is a list that starts with @code{lambda}, a
780 byte-code function compiled from such a list, or alternatively a
781 primitive subr-object; names are ``extra''.  Although usually functions
782 are defined with @code{defun} and given names at the same time, it is
783 occasionally more concise to use an explicit lambda expression---an
784 anonymous function.  Such a list is valid wherever a function name is.
785
786   Any method of creating such a list makes a valid function.  Even this:
787
788 @smallexample
789 @group
790 (setq silly (append '(lambda (x)) (list (list '+ (* 3 4) 'x))))
791 @result{} (lambda (x) (+ 12 x))
792 @end group
793 @end smallexample
794
795 @noindent
796 This computes a list that looks like @code{(lambda (x) (+ 12 x))} and
797 makes it the value (@emph{not} the function definition!) of
798 @code{silly}.
799
800   Here is how we might call this function:
801
802 @example
803 @group
804 (funcall silly 1)
805 @result{} 13
806 @end group
807 @end example
808
809 @noindent
810 (It does @emph{not} work to write @code{(silly 1)}, because this function
811 is not the @emph{function definition} of @code{silly}.  We have not given
812 @code{silly} any function definition, just a value as a variable.)
813
814   Most of the time, anonymous functions are constants that appear in
815 your program.  For example, you might want to pass one as an argument
816 to the function @code{mapcar}, which applies any given function to each
817 element of a list.  Here we pass an anonymous function that multiplies
818 a number by two:
819
820 @example
821 @group
822 (defun double-each (list)
823   (mapcar '(lambda (x) (* 2 x)) list))
824 @result{} double-each
825 @end group
826 @group
827 (double-each '(2 11))
828 @result{} (4 22)
829 @end group
830 @end example
831
832 @noindent
833 In such cases, we usually use the special form @code{function} instead
834 of simple quotation to quote the anonymous function.
835
836 @defspec function function-object
837 @cindex function quoting
838 This special form returns @var{function-object} without evaluating it.
839 In this, it is equivalent to @code{quote}.  However, it serves as a
840 note to the XEmacs Lisp compiler that @var{function-object} is intended
841 to be used only as a function, and therefore can safely be compiled.
842 Contrast this with @code{quote}, in @ref{Quoting}.
843 @end defspec
844
845   Using @code{function} instead of @code{quote} makes a difference
846 inside a function or macro that you are going to compile.  For example:
847
848 @example
849 @group
850 (defun double-each (list)
851   (mapcar (function (lambda (x) (* 2 x))) list))
852 @result{} double-each
853 @end group
854 @group
855 (double-each '(2 11))
856 @result{} (4 22)
857 @end group
858 @end example
859
860 @noindent
861 If this definition of @code{double-each} is compiled, the anonymous
862 function is compiled as well.  By contrast, in the previous definition
863 where ordinary @code{quote} is used, the argument passed to
864 @code{mapcar} is the precise list shown:
865
866 @example
867 (lambda (x) (* x 2))
868 @end example
869
870 @noindent
871 The Lisp compiler cannot assume this list is a function, even though it
872 looks like one, since it does not know what @code{mapcar} does with the
873 list.  Perhaps @code{mapcar} will check that the @sc{car} of the third
874 element is the symbol @code{*}!  The advantage of @code{function} is
875 that it tells the compiler to go ahead and compile the constant
876 function.
877
878   We sometimes write @code{function} instead of @code{quote} when
879 quoting the name of a function, but this usage is just a sort of
880 comment.
881
882 @example
883 (function @var{symbol}) @equiv{} (quote @var{symbol}) @equiv{} '@var{symbol}
884 @end example
885
886   See @code{documentation} in @ref{Accessing Documentation}, for a
887 realistic example using @code{function} and an anonymous function.
888
889 @node Function Cells
890 @section Accessing Function Cell Contents
891
892   The @dfn{function definition} of a symbol is the object stored in the
893 function cell of the symbol.  The functions described here access, test,
894 and set the function cell of symbols.
895
896   See also the function @code{indirect-function} in @ref{Function
897 Indirection}.
898
899 @defun symbol-function symbol
900 @kindex void-function
901 This returns the object in the function cell of @var{symbol}.  If the
902 symbol's function cell is void, a @code{void-function} error is
903 signaled.
904
905 This function does not check that the returned object is a legitimate
906 function.
907
908 @example
909 @group
910 (defun bar (n) (+ n 2))
911      @result{} bar
912 @end group
913 @group
914 (symbol-function 'bar)
915      @result{} (lambda (n) (+ n 2))
916 @end group
917 @group
918 (fset 'baz 'bar)
919      @result{} bar
920 @end group
921 @group
922 (symbol-function 'baz)
923      @result{} bar
924 @end group
925 @end example
926 @end defun
927
928 @cindex void function cell
929   If you have never given a symbol any function definition, we say that
930 that symbol's function cell is @dfn{void}.  In other words, the function
931 cell does not have any Lisp object in it.  If you try to call such a symbol
932 as a function, it signals a @code{void-function} error.
933
934   Note that void is not the same as @code{nil} or the symbol
935 @code{void}.  The symbols @code{nil} and @code{void} are Lisp objects,
936 and can be stored into a function cell just as any other object can be
937 (and they can be valid functions if you define them in turn with
938 @code{defun}).  A void function cell contains no object whatsoever.
939
940   You can test the voidness of a symbol's function definition with
941 @code{fboundp}.  After you have given a symbol a function definition, you
942 can make it void once more using @code{fmakunbound}.
943
944 @defun fboundp symbol
945 This function returns @code{t} if @var{symbol} has an object in its
946 function cell, @code{nil} otherwise.  It does not check that the object
947 is a legitimate function.
948 @end defun
949
950 @defun fmakunbound symbol
951 This function makes @var{symbol}'s function cell void, so that a
952 subsequent attempt to access this cell will cause a @code{void-function}
953 error.  (See also @code{makunbound}, in @ref{Local Variables}.)
954
955 @example
956 @group
957 (defun foo (x) x)
958      @result{} x
959 @end group
960 @group
961 (foo 1)
962      @result{}1
963 @end group
964 @group
965 (fmakunbound 'foo)
966      @result{} x
967 @end group
968 @group
969 (foo 1)
970 @error{} Symbol's function definition is void: foo
971 @end group
972 @end example
973 @end defun
974
975 @defun fset symbol object
976 This function stores @var{object} in the function cell of @var{symbol}.
977 The result is @var{object}.  Normally @var{object} should be a function
978 or the name of a function, but this is not checked.
979
980 There are three normal uses of this function:
981
982 @itemize @bullet
983 @item
984 Copying one symbol's function definition to another.  (In other words,
985 making an alternate name for a function.)
986
987 @item
988 Giving a symbol a function definition that is not a list and therefore
989 cannot be made with @code{defun}.  For example, you can use @code{fset}
990 to give a symbol @var{symbol1} a function definition which is another symbol
991 @var{symbol2}; then @var{symbol1} serves as an alias for whatever definition
992 @var{symbol2} presently has.
993
994 @item
995 In constructs for defining or altering functions.  If @code{defun}
996 were not a primitive, it could be written in Lisp (as a macro) using
997 @code{fset}.
998 @end itemize
999
1000 Here are examples of the first two uses:
1001
1002 @example
1003 @group
1004 ;; @r{Give @code{first} the same definition @code{car} has.}
1005 (fset 'first (symbol-function 'car))
1006      @result{} #<subr car>
1007 @end group
1008 @group
1009 (first '(1 2 3))
1010      @result{} 1
1011 @end group
1012
1013 @group
1014 ;; @r{Make the symbol @code{car} the function definition of @code{xfirst}.}
1015 (fset 'xfirst 'car)
1016      @result{} car
1017 @end group
1018 @group
1019 (xfirst '(1 2 3))
1020      @result{} 1
1021 @end group
1022 @group
1023 (symbol-function 'xfirst)
1024      @result{} car
1025 @end group
1026 @group
1027 (symbol-function (symbol-function 'xfirst))
1028      @result{} #<subr car>
1029 @end group
1030
1031 @group
1032 ;; @r{Define a named keyboard macro.}
1033 (fset 'kill-two-lines "\^u2\^k")
1034      @result{} "\^u2\^k"
1035 @end group
1036 @end example
1037
1038 See also the related functions @code{define-function} and
1039 @code{defalias}, in @ref{Defining Functions}.
1040 @end defun
1041
1042   When writing a function that extends a previously defined function,
1043 the following idiom is sometimes used:
1044
1045 @example
1046 (fset 'old-foo (symbol-function 'foo))
1047 (defun foo ()
1048   "Just like old-foo, except more so."
1049 @group
1050   (old-foo)
1051   (more-so))
1052 @end group
1053 @end example
1054
1055 @noindent
1056 This does not work properly if @code{foo} has been defined to autoload.
1057 In such a case, when @code{foo} calls @code{old-foo}, Lisp attempts
1058 to define @code{old-foo} by loading a file.  Since this presumably
1059 defines @code{foo} rather than @code{old-foo}, it does not produce the
1060 proper results.  The only way to avoid this problem is to make sure the
1061 file is loaded before moving aside the old definition of @code{foo}.
1062
1063   But it is unmodular and unclean, in any case, for a Lisp file to
1064 redefine a function defined elsewhere.
1065
1066 @node Inline Functions
1067 @section Inline Functions
1068 @cindex inline functions
1069
1070 @findex defsubst
1071 You can define an @dfn{inline function} by using @code{defsubst} instead
1072 of @code{defun}.  An inline function works just like an ordinary
1073 function except for one thing: when you compile a call to the function,
1074 the function's definition is open-coded into the caller.
1075
1076 Making a function inline makes explicit calls run faster.  But it also
1077 has disadvantages.  For one thing, it reduces flexibility; if you change
1078 the definition of the function, calls already inlined still use the old
1079 definition until you recompile them.  Since the flexibility of
1080 redefining functions is an important feature of XEmacs, you should not
1081 make a function inline unless its speed is really crucial.
1082
1083 Another disadvantage is that making a large function inline can increase
1084 the size of compiled code both in files and in memory.  Since the speed
1085 advantage of inline functions is greatest for small functions, you
1086 generally should not make large functions inline.
1087
1088 It's possible to define a macro to expand into the same code that an
1089 inline function would execute.  But the macro would have a limitation:
1090 you can use it only explicitly---a macro cannot be called with
1091 @code{apply}, @code{mapcar} and so on.  Also, it takes some work to
1092 convert an ordinary function into a macro.  (@xref{Macros}.)  To convert
1093 it into an inline function is very easy; simply replace @code{defun}
1094 with @code{defsubst}.  Since each argument of an inline function is
1095 evaluated exactly once, you needn't worry about how many times the
1096 body uses the arguments, as you do for macros.  (@xref{Argument
1097 Evaluation}.)
1098
1099 Inline functions can be used and open-coded later on in the same file,
1100 following the definition, just like macros.
1101
1102 @c Emacs versions prior to 19 did not have inline functions.
1103
1104 @node Related Topics
1105 @section Other Topics Related to Functions
1106
1107   Here is a table of several functions that do things related to
1108 function calling and function definitions.  They are documented
1109 elsewhere, but we provide cross references here.
1110
1111 @table @code
1112 @item apply
1113 See @ref{Calling Functions}.
1114
1115 @item autoload
1116 See @ref{Autoload}.
1117
1118 @item call-interactively
1119 See @ref{Interactive Call}.
1120
1121 @item commandp
1122 See @ref{Interactive Call}.
1123
1124 @item documentation
1125 See @ref{Accessing Documentation}.
1126
1127 @item eval
1128 See @ref{Eval}.
1129
1130 @item funcall
1131 See @ref{Calling Functions}.
1132
1133 @item ignore
1134 See @ref{Calling Functions}.
1135
1136 @item indirect-function
1137 See @ref{Function Indirection}.
1138
1139 @item interactive
1140 See @ref{Using Interactive}.
1141
1142 @item interactive-p
1143 See @ref{Interactive Call}.
1144
1145 @item mapatoms
1146 See @ref{Creating Symbols}.
1147
1148 @item mapcar
1149 See @ref{Mapping Functions}.
1150
1151 @item mapconcat
1152 See @ref{Mapping Functions}.
1153
1154 @item undefined
1155 See @ref{Key Lookup}.
1156 @end table
1157