XEmacs 21.2.29 "Hestia".
[chise/xemacs-chise.git.1] / man / lispref / symbols.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/symbols.info
6 @node Symbols, Evaluation, Sequences Arrays Vectors, Top
7 @chapter Symbols
8 @cindex symbol
9
10   A @dfn{symbol} is an object with a unique name.  This chapter
11 describes symbols, their components, their property lists, and how they
12 are created and interned.  Separate chapters describe the use of symbols
13 as variables and as function names; see @ref{Variables}, and
14 @ref{Functions}.  For the precise read syntax for symbols, see
15 @ref{Symbol Type}.
16
17   You can test whether an arbitrary Lisp object is a symbol
18 with @code{symbolp}:
19
20 @defun symbolp object
21 This function returns @code{t} if @var{object} is a symbol, @code{nil}
22 otherwise.
23 @end defun
24
25 @menu
26 * Symbol Components::       Symbols have names, values, function definitions
27                               and property lists.
28 * Definitions::             A definition says how a symbol will be used.
29 * Creating Symbols::        How symbols are kept unique.
30 * Symbol Properties::       Each symbol has a property list
31                               for recording miscellaneous information.
32 @end menu
33
34 @node Symbol Components
35 @section Symbol Components
36 @cindex symbol components
37
38   Each symbol has four components (or ``cells''), each of which
39 references another object:
40
41 @table @asis
42 @item Print name
43 @cindex print name cell
44 The @dfn{print name cell} holds a string that names the symbol for
45 reading and printing.  See @code{symbol-name} in @ref{Creating Symbols}.
46
47 @item Value
48 @cindex value cell
49 The @dfn{value cell} holds the current value of the symbol as a
50 variable.  When a symbol is used as a form, the value of the form is the
51 contents of the symbol's value cell.  See @code{symbol-value} in
52 @ref{Accessing Variables}.
53
54 @item Function
55 @cindex function cell
56 The @dfn{function cell} holds the function definition of the symbol.
57 When a symbol is used as a function, its function definition is used in
58 its place.  This cell is also used to make a symbol stand for a keymap
59 or a keyboard macro, for editor command execution.  Because each symbol
60 has separate value and function cells, variables and function names do
61 not conflict.  See @code{symbol-function} in @ref{Function Cells}.
62
63 @item Property list
64 @cindex property list cell (symbol)
65 The @dfn{property list cell} holds the property list of the symbol.  See
66 @code{symbol-plist} in @ref{Symbol Properties}.
67 @end table
68
69   The print name cell always holds a string, and cannot be changed.  The
70 other three cells can be set individually to any specified Lisp object.
71
72   The print name cell holds the string that is the name of the symbol.
73 Since symbols are represented textually by their names, it is important
74 not to have two symbols with the same name.  The Lisp reader ensures
75 this: every time it reads a symbol, it looks for an existing symbol with
76 the specified name before it creates a new one.  (In XEmacs Lisp,
77 this lookup uses a hashing algorithm and an obarray; see @ref{Creating
78 Symbols}.)
79
80   In normal usage, the function cell usually contains a function or
81 macro, as that is what the Lisp interpreter expects to see there
82 (@pxref{Evaluation}).  Keyboard macros (@pxref{Keyboard Macros}),
83 keymaps (@pxref{Keymaps}) and autoload objects (@pxref{Autoloading}) are
84 also sometimes stored in the function cell of symbols.  We often refer
85 to ``the function @code{foo}'' when we really mean the function stored
86 in the function cell of the symbol @code{foo}.  We make the distinction
87 only when necessary.
88
89   The property list cell normally should hold a correctly formatted
90 property list (@pxref{Property Lists}), as a number of functions expect
91 to see a property list there.
92
93   The function cell or the value cell may be @dfn{void}, which means
94 that the cell does not reference any object.  (This is not the same
95 thing as holding the symbol @code{void}, nor the same as holding the
96 symbol @code{nil}.)  Examining a cell that is void results in an error,
97 such as @samp{Symbol's value as variable is void}.
98
99   The four functions @code{symbol-name}, @code{symbol-value},
100 @code{symbol-plist}, and @code{symbol-function} return the contents of
101 the four cells of a symbol.  Here as an example we show the contents of
102 the four cells of the symbol @code{buffer-file-name}:
103
104 @example
105 (symbol-name 'buffer-file-name)
106      @result{} "buffer-file-name"
107 (symbol-value 'buffer-file-name)
108      @result{} "/gnu/elisp/symbols.texi"
109 (symbol-plist 'buffer-file-name)
110      @result{} (variable-documentation 29529)
111 (symbol-function 'buffer-file-name)
112      @result{} #<subr buffer-file-name>
113 @end example
114
115 @noindent
116 Because this symbol is the variable which holds the name of the file
117 being visited in the current buffer, the value cell contents we see are
118 the name of the source file of this chapter of the XEmacs Lisp Manual.
119 The property list cell contains the list @code{(variable-documentation
120 29529)} which tells the documentation functions where to find the
121 documentation string for the variable @code{buffer-file-name} in the
122 @file{DOC} file.  (29529 is the offset from the beginning of the
123 @file{DOC} file to where that documentation string begins.)  The
124 function cell contains the function for returning the name of the file.
125 @code{buffer-file-name} names a primitive function, which has no read
126 syntax and prints in hash notation (@pxref{Primitive Function Type}).  A
127 symbol naming a function written in Lisp would have a lambda expression
128 (or a byte-code object) in this cell.
129
130 @node Definitions
131 @section Defining Symbols
132 @cindex definition of a symbol
133
134   A @dfn{definition} in Lisp is a special form that announces your
135 intention to use a certain symbol in a particular way.  In XEmacs Lisp,
136 you can define a symbol as a variable, or define it as a function (or
137 macro), or both independently.
138
139   A definition construct typically specifies a value or meaning for the
140 symbol for one kind of use, plus documentation for its meaning when used
141 in this way.  Thus, when you define a symbol as a variable, you can
142 supply an initial value for the variable, plus documentation for the
143 variable.
144
145   @code{defvar} and @code{defconst} are special forms that define a
146 symbol as a global variable.  They are documented in detail in
147 @ref{Defining Variables}.
148
149   @code{defun} defines a symbol as a function, creating a lambda
150 expression and storing it in the function cell of the symbol.  This
151 lambda expression thus becomes the function definition of the symbol.
152 (The term ``function definition'', meaning the contents of the function
153 cell, is derived from the idea that @code{defun} gives the symbol its
154 definition as a function.)  @code{defsubst}, @code{define-function} and
155 @code{defalias} are other ways of defining a function.
156 @xref{Functions}.
157
158   @code{defmacro} defines a symbol as a macro.  It creates a macro
159 object and stores it in the function cell of the symbol.  Note that a
160 given symbol can be a macro or a function, but not both at once, because
161 both macro and function definitions are kept in the function cell, and
162 that cell can hold only one Lisp object at any given time.
163 @xref{Macros}.
164
165   In XEmacs Lisp, a definition is not required in order to use a symbol
166 as a variable or function.  Thus, you can make a symbol a global
167 variable with @code{setq}, whether you define it first or not.  The real
168 purpose of definitions is to guide programmers and programming tools.
169 They inform programmers who read the code that certain symbols are
170 @emph{intended} to be used as variables, or as functions.  In addition,
171 utilities such as @file{etags} and @file{make-docfile} recognize
172 definitions, and add appropriate information to tag tables and the
173 @file{DOC} file. @xref{Accessing Documentation}.
174
175 @node Creating Symbols
176 @section Creating and Interning Symbols
177 @cindex reading symbols
178
179   To understand how symbols are created in XEmacs Lisp, you must know
180 how Lisp reads them.  Lisp must ensure that it finds the same symbol
181 every time it reads the same set of characters.  Failure to do so would
182 cause complete confusion.
183
184 @cindex symbol name hashing
185 @cindex hashing
186 @cindex obarray
187 @cindex bucket (in obarray)
188   When the Lisp reader encounters a symbol, it reads all the characters
189 of the name.  Then it ``hashes'' those characters to find an index in a
190 table called an @dfn{obarray}.  Hashing is an efficient method of
191 looking something up.  For example, instead of searching a telephone
192 book cover to cover when looking up Jan Jones, you start with the J's
193 and go from there.  That is a simple version of hashing.  Each element
194 of the obarray is a @dfn{bucket} which holds all the symbols with a
195 given hash code; to look for a given name, it is sufficient to look
196 through all the symbols in the bucket for that name's hash code.
197
198 @cindex interning
199   If a symbol with the desired name is found, the reader uses that
200 symbol.  If the obarray does not contain a symbol with that name, the
201 reader makes a new symbol and adds it to the obarray.  Finding or adding
202 a symbol with a certain name is called @dfn{interning} it, and the
203 symbol is then called an @dfn{interned symbol}.
204
205   Interning ensures that each obarray has just one symbol with any
206 particular name.  Other like-named symbols may exist, but not in the
207 same obarray.  Thus, the reader gets the same symbols for the same
208 names, as long as you keep reading with the same obarray.
209
210 @cindex symbol equality
211 @cindex uninterned symbol
212   No obarray contains all symbols; in fact, some symbols are not in any
213 obarray.  They are called @dfn{uninterned symbols}.  An uninterned
214 symbol has the same four cells as other symbols; however, the only way
215 to gain access to it is by finding it in some other object or as the
216 value of a variable.
217
218   In XEmacs Lisp, an obarray is actually a vector.  Each element of the
219 vector is a bucket; its value is either an interned symbol whose name
220 hashes to that bucket, or 0 if the bucket is empty.  Each interned
221 symbol has an internal link (invisible to the user) to the next symbol
222 in the bucket.  Because these links are invisible, there is no way to
223 find all the symbols in an obarray except using @code{mapatoms} (below).
224 The order of symbols in a bucket is not significant.
225
226   In an empty obarray, every element is 0, and you can create an obarray
227 with @code{(make-vector @var{length} 0)}.  @strong{This is the only
228 valid way to create an obarray.}  Prime numbers as lengths tend
229 to result in good hashing; lengths one less than a power of two are also
230 good.
231
232   @strong{Do not try to put symbols in an obarray yourself.}  This does
233 not work---only @code{intern} can enter a symbol in an obarray properly.
234 @strong{Do not try to intern one symbol in two obarrays.}  This would
235 garble both obarrays, because a symbol has just one slot to hold the
236 following symbol in the obarray bucket.  The results would be
237 unpredictable.
238
239   It is possible for two different symbols to have the same name in
240 different obarrays; these symbols are not @code{eq} or @code{equal}.
241 However, this normally happens only as part of the abbrev mechanism
242 (@pxref{Abbrevs}).
243
244 @cindex CL note---symbol in obarrays
245 @quotation
246 @b{Common Lisp note:} In Common Lisp, a single symbol may be interned in
247 several obarrays.
248 @end quotation
249
250   Most of the functions below take a name and sometimes an obarray as
251 arguments.  A @code{wrong-type-argument} error is signaled if the name
252 is not a string, or if the obarray is not a vector.
253
254 @defun symbol-name symbol
255 This function returns the string that is @var{symbol}'s name.  For example:
256
257 @example
258 @group
259 (symbol-name 'foo)
260      @result{} "foo"
261 @end group
262 @end example
263
264 Changing the string by substituting characters, etc, does change the
265 name of the symbol, but fails to update the obarray, so don't do it!
266 @end defun
267
268 @defun make-symbol name
269 This function returns a newly-allocated, uninterned symbol whose name is
270 @var{name} (which must be a string).  Its value and function definition
271 are void, and its property list is @code{nil}.  In the example below,
272 the value of @code{sym} is not @code{eq} to @code{foo} because it is a
273 distinct uninterned symbol whose name is also @samp{foo}.
274
275 @example
276 (setq sym (make-symbol "foo"))
277      @result{} foo
278 (eq sym 'foo)
279      @result{} nil
280 @end example
281 @end defun
282
283 @defun intern name &optional obarray
284 This function returns the interned symbol whose name is @var{name}.  If
285 there is no such symbol in the obarray @var{obarray}, @code{intern}
286 creates a new one, adds it to the obarray, and returns it.  If
287 @var{obarray} is omitted, the value of the global variable
288 @code{obarray} is used.
289
290 @example
291 (setq sym (intern "foo"))
292      @result{} foo
293 (eq sym 'foo)
294      @result{} t
295
296 (setq sym1 (intern "foo" other-obarray))
297      @result{} foo
298 (eq sym 'foo)
299      @result{} nil
300 @end example
301 @end defun
302
303 @defun intern-soft name &optional obarray
304 This function returns the symbol in @var{obarray} whose name is
305 @var{name}, or @code{nil} if @var{obarray} has no symbol with that name.
306 Therefore, you can use @code{intern-soft} to test whether a symbol with
307 a given name is already interned.  If @var{obarray} is omitted, the
308 value of the global variable @code{obarray} is used.
309
310 @smallexample
311 (intern-soft "frazzle")        ; @r{No such symbol exists.}
312      @result{} nil
313 (make-symbol "frazzle")        ; @r{Create an uninterned one.}
314      @result{} frazzle
315 @group
316 (intern-soft "frazzle")        ; @r{That one cannot be found.}
317      @result{} nil
318 @end group
319 @group
320 (setq sym (intern "frazzle"))  ; @r{Create an interned one.}
321      @result{} frazzle
322 @end group
323 @group
324 (intern-soft "frazzle")        ; @r{That one can be found!}
325      @result{} frazzle
326 @end group
327 @group
328 (eq sym 'frazzle)              ; @r{And it is the same one.}
329      @result{} t
330 @end group
331 @end smallexample
332 @end defun
333
334 @defvar obarray
335 This variable is the standard obarray for use by @code{intern} and
336 @code{read}.
337 @end defvar
338
339 @defun mapatoms function &optional obarray
340 This function calls @var{function} for each symbol in the obarray
341 @var{obarray}.  It returns @code{nil}.  If @var{obarray} is omitted, it
342 defaults to the value of @code{obarray}, the standard obarray for
343 ordinary symbols.
344
345 @smallexample
346 (setq count 0)
347      @result{} 0
348 (defun count-syms (s)
349   (setq count (1+ count)))
350      @result{} count-syms
351 (mapatoms 'count-syms)
352      @result{} nil
353 count
354      @result{} 1871
355 @end smallexample
356
357 See @code{documentation} in @ref{Accessing Documentation}, for another
358 example using @code{mapatoms}.
359 @end defun
360
361 @defun unintern symbol &optional obarray
362 This function deletes @var{symbol} from the obarray @var{obarray}.  If
363 @code{symbol} is not actually in the obarray, @code{unintern} does
364 nothing.  If @var{obarray} is @code{nil}, the current obarray is used.
365
366 If you provide a string instead of a symbol as @var{symbol}, it stands
367 for a symbol name.  Then @code{unintern} deletes the symbol (if any) in
368 the obarray which has that name.  If there is no such symbol,
369 @code{unintern} does nothing.
370
371 If @code{unintern} does delete a symbol, it returns @code{t}.  Otherwise
372 it returns @code{nil}.
373 @end defun
374
375 @node Symbol Properties
376 @section Symbol Properties
377 @cindex property list, symbol
378 @cindex plist, symbol
379
380   A @dfn{property list} (@dfn{plist} for short) is a list of paired
381 elements, often stored in the property list cell of a symbol.  Each of
382 the pairs associates a property name (usually a symbol) with a property
383 or value.  Property lists are generally used to record information about
384 a symbol, such as its documentation as a variable, the name of the file
385 where it was defined, or perhaps even the grammatical class of the
386 symbol (representing a word) in a language-understanding system.
387
388   Some objects which are not symbols also have property lists associated
389 with them, and XEmacs provides a full complement of functions for
390 working with property lists.  @xref{Property Lists}.
391
392   The property names and values in a property list can be any Lisp
393 objects, but the names are usually symbols.  They are compared using
394 @code{eq}.  Here is an example of a property list, found on the symbol
395 @code{progn} when the compiler is loaded:
396
397 @example
398 (lisp-indent-function 0 byte-compile byte-compile-progn)
399 @end example
400
401 @noindent
402 Here @code{lisp-indent-function} and @code{byte-compile} are property
403 names, and the other two elements are the corresponding values.
404
405 @menu
406 * Plists and Alists::           Comparison of the advantages of property
407                                   lists and association lists.
408 * Object Plists::               Functions to access objects' property lists.
409 * Other Plists::                Accessing property lists stored elsewhere.
410 @end menu
411
412 @node Plists and Alists
413 @subsection Property Lists and Association Lists
414
415 @cindex property lists vs association lists
416   Association lists (@pxref{Association Lists}) are very similar to
417 property lists.  In contrast to association lists, the order of the
418 pairs in the property list is not significant since the property names
419 must be distinct.
420
421   Property lists are better than association lists for attaching
422 information to various Lisp function names or variables.  If all the
423 associations are recorded in one association list, the program will need
424 to search that entire list each time a function or variable is to be
425 operated on.  By contrast, if the information is recorded in the
426 property lists of the function names or variables themselves, each
427 search will scan only the length of one property list, which is usually
428 short.  This is why the documentation for a variable is recorded in a
429 property named @code{variable-documentation}.  The byte compiler
430 likewise uses properties to record those functions needing special
431 treatment.
432
433   However, association lists have their own advantages.  Depending on
434 your application, it may be faster to add an association to the front of
435 an association list than to update a property.  All properties for a
436 symbol are stored in the same property list, so there is a possibility
437 of a conflict between different uses of a property name.  (For this
438 reason, it is a good idea to choose property names that are probably
439 unique, such as by including the name of the library in the property
440 name.)  An association list may be used like a stack where associations
441 are pushed on the front of the list and later discarded; this is not
442 possible with a property list.
443
444 @node Object Plists
445 @subsection Property List Functions for Objects
446
447 Once upon a time, only symbols had property lists.  Now, several other
448 object types, including strings, extents, faces and glyphs also have
449 property lists.
450
451 @defun symbol-plist symbol
452 This function returns the property list of @var{symbol}.
453 @end defun
454
455 @defun object-plist object
456 This function returns the property list of @var{object}.  If
457 @var{object} is a symbol, this is identical to @code{symbol-plist}.
458 @end defun
459
460 @defun setplist symbol plist
461 This function sets @var{symbol}'s property list to @var{plist}.
462 Normally, @var{plist} should be a well-formed property list, but this is
463 not enforced.
464
465 @smallexample
466 (setplist 'foo '(a 1 b (2 3) c nil))
467      @result{} (a 1 b (2 3) c nil)
468 (symbol-plist 'foo)
469      @result{} (a 1 b (2 3) c nil)
470 @end smallexample
471
472 For symbols in special obarrays, which are not used for ordinary
473 purposes, it may make sense to use the property list cell in a
474 nonstandard fashion; in fact, the abbrev mechanism does so
475 (@pxref{Abbrevs}).  But generally, its use is discouraged.  Use
476 @code{put} instead.  @code{setplist} can only be used with symbols, not
477 other object types.
478 @end defun
479
480 @defun get object property &optional default
481 This function finds the value of the property named @var{property} in
482 @var{object}'s property list.  If there is no such property,
483 @code{default} (which itself defaults to @code{nil}) is returned.
484
485 @var{property} is compared with the existing properties using @code{eq},
486 so any object is a legitimate property.
487
488 See @code{put} for an example.
489 @end defun
490
491 @defun put object property value
492 This function puts @var{value} onto @var{object}'s property list under
493 the property name @var{property}, replacing any previous property value.
494 The @code{put} function returns @var{value}.
495
496 @smallexample
497 (put 'fly 'verb 'transitive)
498      @result{}'transitive
499 (put 'fly 'noun '(a buzzing little bug))
500      @result{} (a buzzing little bug)
501 (get 'fly 'verb)
502      @result{} transitive
503 (object-plist 'fly)
504      @result{} (verb transitive noun (a buzzing little bug))
505 @end smallexample
506 @end defun
507
508 @defun remprop object property
509 This function removes the entry for @var{property} from the property
510 list of @var{object}.  It returns @code{t} if the property was
511 indeed found and removed, or @code{nil} if there was no such property.
512 (This function was probably omitted from Emacs originally because,
513 since @code{get} did not allow a @var{default}, it was very difficult
514 to distinguish between a missing property and a property whose value
515 was @code{nil}; thus, setting a property to @code{nil} was close
516 enough to @code{remprop} for most purposes.)
517 @end defun
518
519 @node Other Plists
520 @subsection Property Lists Not Associated with Objects
521
522   These functions are useful for manipulating property lists
523 that are stored in places other than symbols:
524
525 @defun getf plist property &optional default
526 This returns the value of the @var{property} property
527 stored in the property list @var{plist}.  For example,
528
529 @example
530 (getf '(foo 4) 'foo)
531      @result{} 4
532 @end example
533 @end defun
534
535 @defun putf plist property value
536 This stores @var{value} as the value of the @var{property} property in
537 the property list @var{plist}.  It may modify @var{plist} destructively,
538 or it may construct a new list structure without altering the old.  The
539 function returns the modified property list, so you can store that back
540 in the place where you got @var{plist}.  For example,
541
542 @example
543 (setq my-plist '(bar t foo 4))
544      @result{} (bar t foo 4)
545 (setq my-plist (putf my-plist 'foo 69))
546      @result{} (bar t foo 69)
547 (setq my-plist (putf my-plist 'quux '(a)))
548      @result{} (quux (a) bar t foo 5)
549 @end example
550 @end defun
551
552 @defun plists-eq a b
553 This function returns non-@code{nil} if property lists @var{a} and @var{b}
554 are @code{eq}.  This means that the property lists have the same values
555 for all the same properties, where comparison between values is done using
556 @code{eq}.
557 @end defun
558
559 @defun plists-equal a b
560 This function returns non-@code{nil} if property lists @var{a} and @var{b}
561 are @code{equal}.
562 @end defun
563
564 Both of the above functions do order-insensitive comparisons.
565
566 @example
567 (plists-eq '(a 1 b 2 c nil) '(b 2 a 1))
568      @result{} t
569 (plists-eq '(foo "hello" bar "goodbye") '(bar "goodbye" foo "hello"))
570      @result{} nil
571 (plists-equal '(foo "hello" bar "goodbye") '(bar "goodbye" foo "hello"))
572      @result{} t
573 @end example
574
575
576