Rename specvar integer-info to *integer-info*
[maxima.git] / doc / info / Function.texi
blobf2c01230b82dc6818b63ee670604eeed93fa9555
1 @menu
2 * Introduction to Function Definition::  
3 * Function::                    
4 * Macros::                      
5 * Functions and Variables for Function Definition::  
6 @end menu
8 @c -----------------------------------------------------------------------------
9 @node Introduction to Function Definition, Function, Function Definition, Function Definition
10 @section Introduction to Function Definition
11 @c -----------------------------------------------------------------------------
13 @c -----------------------------------------------------------------------------
14 @node Function, Macros, Introduction to Function Definition, Function Definition
15 @c NEEDS WORK, THIS TOPIC IS IMPORTANT
16 @c MENTION DYNAMIC SCOPE (VS LEXICAL SCOPE)
17 @section Function
18 @c -----------------------------------------------------------------------------
20 @opencatbox{Categories:}
21 @category{Function definition}
22 @category{Programming}
23 @closecatbox
25 @c -----------------------------------------------------------------------------
26 @subsection Ordinary functions
27 @c -----------------------------------------------------------------------------
29 To define a function in Maxima you use the @code{:=} operator.
30 E.g.
32 @example
33 f(x) := sin(x)
34 @end example
36 @noindent
37 defines a function @code{f}.
38 Anonymous functions may also be created using @code{lambda}.
39 For example
41 @example
42 lambda ([i, j], ...)
43 @end example
45 @noindent
46 can be used instead of @code{f}
47 where
49 @example
50 f(i,j) := block ([], ...);
51 map (lambda ([i], i+1), l)
52 @end example
54 @noindent
55 would return a list with 1 added to each term.
57 You may also define a function with a variable number of arguments,
58 by having a final argument which is assigned to a list of the extra
59 arguments:
61 @c ===beg===
62 @c f ([u]) := u;
63 @c f (1, 2, 3, 4);
64 @c f (a, b, [u]) := [a, b, u];
65 @c f (1, 2, 3, 4, 5, 6);
66 @c ===end===
67 @example
68 (%i1) f ([u]) := u;
69 (%o1)                      f([u]) := u
70 (%i2) f (1, 2, 3, 4);
71 (%o2)                     [1, 2, 3, 4]
72 (%i3) f (a, b, [u]) := [a, b, u];
73 (%o3)               f(a, b, [u]) := [a, b, u]
74 (%i4) f (1, 2, 3, 4, 5, 6);
75 (%o4)                 [1, 2, [3, 4, 5, 6]]
76 @end example
78 The right hand side of a function is an expression.  Thus
79 if you want a sequence of expressions, you do
81 @example
82 f(x) := (expr1, expr2, ...., exprn);
83 @end example
85 and the value of @var{exprn} is what is returned by the function.
87 If you wish to make a @code{return} from some expression inside the
88 function then you must use @code{block} and @code{return}.
90 @example
91 block ([], expr1, ..., if (a > 10) then return(a), ..., exprn)
92 @end example
94 is itself an expression, and so could take the place of the
95 right hand side of a function definition.  Here it may happen
96 that the return happens earlier than the last expression.
98 @c COPY THIS STUFF TO @defun block AS NEEDED
99 @c ESPECIALLY STUFF ABOUT LOCAL VARIABLES
100 The first @code{[]} in the block, may contain a list of variables and
101 variable assignments, such as @code{[a: 3, b, c: []]}, which would cause the
102 three variables @code{a},@code{b},and @code{c} to not refer to their
103 global values, but rather have these special values for as long as the
104 code executes inside the @code{block}, or inside functions called from
105 inside the @code{block}.  This is called @i{dynamic} binding, since the
106 variables last from the start of the block to the time it exits.  Once
107 you return from the @code{block}, or throw out of it, the old values (if
108 any) of the variables will be restored.  It is certainly a good idea
109 to protect your variables in this way.  Note that the assignments
110 in the block variables, are done in parallel.  This means, that if
111 you had used @code{c: a} in the above, the value of @code{c} would
112 have been the value of @code{a} at the time you just entered the block,
113 but before @code{a} was bound.  Thus doing something like
115 @example
116 block ([a: a], expr1, ... a: a+3, ..., exprn)
117 @end example
119 will protect the external value of @code{a} from being altered, but
120 would let you access what that value was.  Thus the right hand
121 side of the assignments, is evaluated in the entering context, before
122 any binding occurs.
123 Using just @code{block ([x], ...)} would cause the @code{x} to have itself
124 as value, just as if it would have if you entered a fresh Maxima
125 session.
127 The actual arguments to a function are treated in exactly same way as
128 the variables in a block.  Thus in
130 @example
131 f(x) := (expr1, ..., exprn);
132 @end example
136 @example
137 f(1);
138 @end example
140 we would have a similar context for evaluation of the expressions
141 as if we had done
143 @example
144 block ([x: 1], expr1, ..., exprn)
145 @end example
147 Inside functions, when the right hand side of a definition,
148 may be computed at runtime, it is useful to use @code{define} and
149 possibly @code{buildq}.
151 @anchor{memoizing function}
152 @anchor{memoizing functions}
153 @anchor{Memoizing function}
154 @anchor{Memoizing functions}
155 @c -----------------------------------------------------------------------------
156 @subsection Memoizing Functions
157 @c -----------------------------------------------------------------------------
159 A @i{memoizing function} caches the result the first time it is called with a
160 given argument, and returns the stored value, without recomputing it, when that
161 same argument is given.  Memoizing functions are often called
162 @i{array function} and are in fact handled like arrays in many ways:
164 The names of memoizing functions are appended to the global list @code{arrays}
165 (not the global list @code{functions}).  @code{arrayinfo} returns the list of
166 arguments for which there are stored values, and @code{listarray} returns the
167 stored values.  @code{dispfun} and @code{fundef} return the array function
168 definition.
170 @code{arraymake} constructs an array function call,
171 analogous to @code{funmake} for ordinary functions.
172 @code{arrayapply} applies an array function to its arguments,
173 analogous to @code{apply} for ordinary functions.
174 There is nothing exactly analogous to @code{map} for array functions,
175 although @code{map(lambda([@var{x}], @var{a}[@var{x}]), @var{L})} or
176 @code{makelist(@var{a}[@var{x}], @var{x}, @var{L})}, where @var{L} is a list,
177 are not too far off the mark.
179 @code{remarray} removes an array function definition (including any stored
180 function values), analogous to @code{remfunction} for ordinary functions.
182 @code{kill(@var{a}[@var{x}])} removes the value of the array function @var{a}
183 stored for the argument @var{x};
184 the next time @var{a} is called with argument @var{x},
185 the function value is recomputed.
186 However, there is no way to remove all of the stored values at once,
187 except for @code{kill(@var{a})} or @code{remarray(@var{a})},
188 which also remove the function definition.
191 Examples
193 If evaluating the function needs much time and only a limited number of points
194 is ever evaluated (which means not much time is spent looking up results in a
195 long list of cached results) Memoizing functions can speed up calculations
196 considerably.
197 @c ===beg===
198 @c showtime:true$
199 @c a[x]:=float(sum(sin(x*t),t,1,10000));
200 @c a[1];
201 @c a[1];
202 @c ===end===
203 @example
204 @group
205 (%i1) showtime:true$
206 Evaluation took 0.0000 seconds (0.0000 elapsed) using 0 bytes.
207 @end group
208 @group
209 (%i2) a[x]:=float(sum(sin(x*t),t,1,10000));
210 Evaluation took 0.0000 seconds (0.0000 elapsed) using 0 bytes.
211 (%o2)        a  := float(sum(sin(x t), t, 1, 10000))
212               x
213 @end group
214 @group
215 (%i3) a[1];
216 Evaluation took 5.1250 seconds (5.1260 elapsed) using 775.250 MB.
217 (%o3)                   1.633891021792447
218 @end group
219 @group
220 (%i4) a[1];
221 Evaluation took 0.0000 seconds (0.0000 elapsed) using 0 bytes.
222 (%o4)                   1.633891021792447
223 @end group
224 @end example
226 As the memoizing function is only evaluated once for each input value
227 changes in variables the memoizing function uses are not considered
228 for values that are already cached:
229 @c ===beg===
230 @c a[x]:=b*x;
231 @c b:1;
232 @c a[2];
233 @c b:2;
234 @c a[1];
235 @c a[2];
236 @c ===end===
237 @example
238 @group
239 (%i1) a[x]:=b*x;
240 (%o1)                       a  := b x
241                              x
242 @end group
243 @group
244 (%i2) b:1;
245 (%o2)                           1
246 @end group
247 @group
248 (%i3) a[2];
249 (%o3)                           2
250 @end group
251 @group
252 (%i4) b:2;
253 (%o4)                           2
254 @end group
255 @group
256 (%i5) a[1];
257 (%o5)                           2
258 @end group
259 @group
260 (%i6) a[2];
261 (%o6)                           2
262 @end group
263 @end example
265 @c -----------------------------------------------------------------------------
266 @node Macros, Functions and Variables for Function Definition, Function, Function Definition
267 @section Macros
268 @c -----------------------------------------------------------------------------
270 @c -----------------------------------------------------------------------------
271 @anchor{buildq}
272 @deffn {Function} buildq (@var{L}, @var{expr})
274 Substitutes variables named by the list @var{L} into the expression @var{expr},
275 in parallel, without evaluating @var{expr}.  The resulting expression is
276 simplified, but not evaluated, after @code{buildq} carries out the substitution.
278 The elements of @var{L} are symbols or assignment expressions
279 @code{@var{symbol}: @var{value}}, evaluated in parallel.  That is, the binding
280 of a variable on the right-hand side of an assignment is the binding of that
281 variable in the context from which @code{buildq} was called, not the binding of
282 that variable in the variable list @var{L}.  If some variable in @var{L} is not
283 given an explicit assignment, its binding in @code{buildq} is the same as in
284 the context from which @code{buildq} was called.
286 Then the variables named by @var{L} are substituted into @var{expr} in parallel.
287 That is, the substitution for every variable is determined before any
288 substitution is made, so the substitution for one variable has no effect on any
289 other.
291 If any variable @var{x} appears as @code{splice (@var{x})} in @var{expr},
292 then @var{x} must be bound to a list,
293 and the list is spliced (interpolated) into @var{expr} instead of substituted.
295 Any variables in @var{expr} not appearing in @var{L} are carried into the result
296 verbatim, even if they have bindings in the context from which @code{buildq}
297 was called.
299 Examples
301 @code{a} is explicitly bound to @code{x}, while @code{b} has the same binding
302 (namely 29) as in the calling context, and @code{c} is carried through verbatim.
303 The resulting expression is not evaluated until the explicit evaluation
304 @code{''%}.
306 @c ===beg===
307 @c (a: 17, b: 29, c: 1729)$
308 @c buildq ([a: x, b], a + b + c);
309 @c ''%;
310 @c ===end===
311 @example
312 (%i1) (a: 17, b: 29, c: 1729)$
313 @group
314 (%i2) buildq ([a: x, b], a + b + c);
315 (%o2)                      x + c + 29
316 @end group
317 @group
318 (%i3) ''%;
319 (%o3)                       x + 1758
320 @end group
321 @end example
323 @code{e} is bound to a list, which appears as such in the arguments of
324 @code{foo}, and interpolated into the arguments of @code{bar}.
326 @c ===beg===
327 @c buildq ([e: [a, b, c]], foo (x, e, y));
328 @c buildq ([e: [a, b, c]], bar (x, splice (e), y));
329 @c ===end===
330 @example
331 @group
332 (%i1) buildq ([e: [a, b, c]], foo (x, e, y));
333 (%o1)                 foo(x, [a, b, c], y)
334 @end group
335 @group
336 (%i2) buildq ([e: [a, b, c]], bar (x, splice (e), y));
337 (%o2)                  bar(x, a, b, c, y)
338 @end group
339 @end example
341 The result is simplified after substitution.  If simplification were applied
342 before substitution, these two results would be the same.
344 @c ===beg===
345 @c buildq ([e: [a, b, c]], splice (e) + splice (e));
346 @c buildq ([e: [a, b, c]], 2 * splice (e));
347 @c ===end===
348 @example
349 @group
350 (%i1) buildq ([e: [a, b, c]], splice (e) + splice (e));
351 (%o1)                    2 c + 2 b + 2 a
352 @end group
353 @group
354 (%i2) buildq ([e: [a, b, c]], 2 * splice (e));
355 (%o2)                        2 a b c
356 @end group
357 @end example
359 The variables in @var{L} are bound in parallel; if bound sequentially,
360 the first result would be @code{foo (b, b)}.
361 Substitutions are carried out in parallel;
362 compare the second result with the result of @code{subst},
363 which carries out substitutions sequentially.
365 @c ===beg===
366 @c buildq ([a: b, b: a], foo (a, b));
367 @c buildq ([u: v, v: w, w: x, x: y, y: z, z: u], 
368 @c               bar (u, v, w, x, y, z));
369 @c subst ([u=v, v=w, w=x, x=y, y=z, z=u], 
370 @c              bar (u, v, w, x, y, z));
371 @c ===end===
372 @example
373 @group
374 (%i1) buildq ([a: b, b: a], foo (a, b));
375 (%o1)                       foo(b, a)
376 @end group
377 @group
378 (%i2) buildq ([u: v, v: w, w: x, x: y, y: z, z: u],
379               bar (u, v, w, x, y, z));
380 (%o2)                 bar(v, w, x, y, z, u)
381 @end group
382 @group
383 (%i3) subst ([u=v, v=w, w=x, x=y, y=z, z=u],
384              bar (u, v, w, x, y, z));
385 (%o3)                 bar(u, u, u, u, u, u)
386 @end group
387 @end example
389 Construct a list of equations with some variables or expressions on the
390 left-hand side and their values on the right-hand side.  @code{macroexpand}
391 shows the expression returned by @code{show_values}.
393 @c ===beg===
394 @c show_values ([L]) ::= buildq ([L], map ("=", 'L, L));
395 @c (a: 17, b: 29, c: 1729)$
396 @c show_values (a, b, c - a - b);
397 @c macroexpand (show_values (a, b, c - a - b));
398 @c ===end===
399 @example
400 @group
401 (%i1) show_values ([L]) ::= buildq ([L], map ("=", 'L, L));
402 (%o1)   show_values([L]) ::= buildq([L], map("=", 'L, L))
403 @end group
404 (%i2) (a: 17, b: 29, c: 1729)$
405 @group
406 (%i3) show_values (a, b, c - a - b);
407 (%o3)          [a = 17, b = 29, c - b - a = 1683]
408 @end group
409 @group
410 (%i4) macroexpand (show_values (a, b, c - a - b));
411 (%o4)    map(=, '([a, b, c - b - a]), [a, b, c - b - a])
412 @end group
413 @end example
415 Given a function of several arguments,
416 create another function for which some of the arguments are fixed.
418 @c ===beg===
419 @c curry (f, [a]) :=
420 @c         buildq ([f, a], lambda ([[x]], apply (f, append (a, x))))$
421 @c by3 : curry ("*", 3);
422 @c by3 (a + b);
423 @c ===end===
424 @example
425 @group
426 (%i1) curry (f, [a]) :=
427         buildq ([f, a], lambda ([[x]], apply (f, append (a, x))))$
428 @end group
429 @group
430 (%i2) by3 : curry ("*", 3);
431 (%o2)        lambda([[x]], apply(*, append([3], x)))
432 @end group
433 @group
434 (%i3) by3 (a + b);
435 (%o3)                       3 (b + a)
436 @end group
437 @end example
439 @opencatbox{Categories:}
440 @category{Function definition}
441 @closecatbox
442 @end deffn
444 @c -----------------------------------------------------------------------------
445 @anchor{macroexpand}
446 @deffn {Function} macroexpand (@var{expr})
448 Returns the macro expansion of @var{expr} without evaluating it,
449 when @code{expr} is a macro function call.
450 Otherwise, @code{macroexpand} returns @var{expr}.
452 If the expansion of @var{expr} yields another macro function call,
453 that macro function call is also expanded.
455 @code{macroexpand} quotes its argument.
456 However, if the expansion of a macro function call has side effects,
457 those side effects are executed.
459 See also @mrefcomma{::=} @mrefcomma{macros} and @mrefdot{macroexpand1}.
461 Examples
463 @c ===beg===
464 @c g (x) ::= x / 99;
465 @c h (x) ::= buildq ([x], g (x - a));
466 @c a: 1234;
467 @c macroexpand (h (y));
468 @c h (y);
469 @c ===end===
470 @example
471 @group
472 (%i1) g (x) ::= x / 99;
473                                     x
474 (%o1)                      g(x) ::= --
475                                     99
476 @end group
477 @group
478 (%i2) h (x) ::= buildq ([x], g (x - a));
479 (%o2)            h(x) ::= buildq([x], g(x - a))
480 @end group
481 @group
482 (%i3) a: 1234;
483 (%o3)                         1234
484 @end group
485 @group
486 (%i4) macroexpand (h (y));
487                               y - a
488 (%o4)                         -----
489                                99
490 @end group
491 @group
492 (%i5) h (y);
493                             y - 1234
494 (%o5)                       --------
495                                99
496 @end group
497 @end example
499 @opencatbox{Categories:}
500 @category{Function application}
501 @closecatbox
502 @end deffn
504 @c -----------------------------------------------------------------------------
505 @anchor{macroexpand1}
506 @deffn {Function} macroexpand1 (@var{expr})
508 Returns the macro expansion of @var{expr} without evaluating it,
509 when @code{expr} is a macro function call.
510 Otherwise, @code{macroexpand1} returns @var{expr}.
512 @code{macroexpand1} quotes its argument.
513 However, if the expansion of a macro function call has side effects,
514 those side effects are executed.
516 If the expansion of @var{expr} yields another macro function call,
517 that macro function call is not expanded.
519 See also @mrefcomma{::=} @mrefcomma{macros} and @mrefdot{macroexpand}
521 Examples
523 @c ===beg===
524 @c g (x) ::= x / 99;
525 @c h (x) ::= buildq ([x], g (x - a));
526 @c a: 1234;
527 @c macroexpand1 (h (y));
528 @c h (y);
529 @c ===end===
530 @example
531 @group
532 (%i1) g (x) ::= x / 99;
533                                     x
534 (%o1)                      g(x) ::= --
535                                     99
536 @end group
537 @group
538 (%i2) h (x) ::= buildq ([x], g (x - a));
539 (%o2)            h(x) ::= buildq([x], g(x - a))
540 @end group
541 @group
542 (%i3) a: 1234;
543 (%o3)                         1234
544 @end group
545 @group
546 (%i4) macroexpand1 (h (y));
547 (%o4)                       g(y - a)
548 @end group
549 @group
550 (%i5) h (y);
551                             y - 1234
552 (%o5)                       --------
553                                99
554 @end group
555 @end example
557 @opencatbox{Categories:}
558 @category{Function application}
559 @closecatbox
560 @end deffn
562 @c -----------------------------------------------------------------------------
563 @anchor{macros}
564 @defvr {Global variable} macros
565 Default value: @code{[]}
567 @code{macros} is the list of user-defined macro functions.
568 The macro function definition operator @code{::=} puts a new macro function
569 onto this list, and @code{kill}, @code{remove}, and @code{remfunction} remove
570 macro functions from the list.
572 See also @mrefdot{infolists}
574 @opencatbox{Categories:}
575 @category{Function definition}
576 @category{Global variables}
577 @closecatbox
578 @end defvr
580 @c -----------------------------------------------------------------------------
581 @anchor{splice}
582 @deffn {Function} splice (@var{a})
584 Splices (interpolates) the list named by the atom @var{a} into an expression,
585 but only if @code{splice} appears within @code{buildq};
586 otherwise, @code{splice} is treated as an undefined function.
587 If appearing within @code{buildq} as @var{a} alone (without @code{splice}),
588 @var{a} is substituted (not interpolated) as a list into the result.
589 The argument of @code{splice} can only be an atom;
590 it cannot be a literal list or an expression which yields a list.
592 Typically @code{splice} supplies the arguments for a function or operator.
593 For a function @code{f}, the expression @code{f (splice (@var{a}))} within
594 @code{buildq} expands to @code{f (@var{a}[1], @var{a}[2], @var{a}[3], ...)}.
595 For an operator @code{o}, the expression @code{"o" (splice (@var{a}))} within
596 @code{buildq} expands to @code{"o" (@var{a}[1], @var{a}[2], @var{a}[3], ...)},
597 where @code{o} may be any type of operator (typically one which takes multiple
598 arguments).  Note that the operator must be enclosed in double quotes @code{"}.
600 Examples
602 @c ===beg===
603 @c buildq ([x: [1, %pi, z - y]], foo (splice (x)) / length (x));
604 @c buildq ([x: [1, %pi]], "/" (splice (x)));
605 @c matchfix ("<>", "<>");
606 @c buildq ([x: [1, %pi, z - y]], "<>" (splice (x)));
607 @c ===end===
608 @example
609 @group
610 (%i1) buildq ([x: [1, %pi, z - y]], foo (splice (x)) / length (x));
611                        foo(1, %pi, z - y)
612 (%o1)                -----------------------
613                      length([1, %pi, z - y])
614 @end group
615 @group
616 (%i2) buildq ([x: [1, %pi]], "/" (splice (x)));
617                                 1
618 (%o2)                          ---
619                                %pi
620 @end group
621 @group
622 (%i3) matchfix ("<>", "<>");
623 (%o3)                          <>
624 @end group
625 @group
626 (%i4) buildq ([x: [1, %pi, z - y]], "<>" (splice (x)));
627 (%o4)                   <>1, %pi, z - y<>
628 @end group
629 @end example
631 @opencatbox{Categories:}
632 @category{Function definition}
633 @closecatbox
634 @end deffn
636 @c end concepts Function Definition
638 @c -----------------------------------------------------------------------------
639 @node Functions and Variables for Function Definition,  , Macros, Function Definition
640 @section Functions and Variables for Function Definition
641 @c -----------------------------------------------------------------------------
643 @c -----------------------------------------------------------------------------
644 @anchor{apply}
645 @deffn {Function} apply (@var{F}, [@var{x_1}, @dots{}, @var{x_n}])
647 Constructs and evaluates an expression @code{@var{F}(@var{arg_1}, ...,
648 @var{arg_n})}.
650 @code{apply} does not attempt to distinguish a @mref{memoizing function} from an ordinary 
651 function; when @var{F} is the name of a memoizing function, @code{apply} evaluates
652 @code{@var{F}(...)} (that is, a function call with parentheses instead of square
653 brackets).  @code{arrayapply} evaluates a function call with square brackets in
654 this case.
656 See also @mref{funmake} and @mrefdot{args}
658 Examples:
660 @code{apply} evaluates its arguments.
661 In this example, @code{min} is applied to the value of @code{L}.
663 @c ===beg===
664 @c L : [1, 5, -10.2, 4, 3];
665 @c apply (min, L);
666 @c ===end===
667 @example
668 @group
669 (%i1) L : [1, 5, -10.2, 4, 3];
670 (%o1)                 [1, 5, - 10.2, 4, 3]
671 @end group
672 @group
673 (%i2) apply (min, L);
674 (%o2)                        - 10.2
675 @end group
676 @end example
678 @code{apply} evaluates arguments, even if the function @var{F} quotes them.
680 @c ===beg===
681 @c F (x) := x / 1729;
682 @c fname : F;
683 @c dispfun (F);
684 @c dispfun (fname);
685 @c apply (dispfun, [fname]);
686 @c ===end===
687 @example
688 @group
689 (%i1) F (x) := x / 1729;
690                                    x
691 (%o1)                     F(x) := ----
692                                   1729
693 @end group
694 @group
695 (%i2) fname : F;
696 (%o2)                           F
697 @end group
698 @group
699 (%i3) dispfun (F);
700                                    x
701 (%t3)                     F(x) := ----
702                                   1729
704 (%o3)                         [%t3]
705 @end group
706 @group
707 (%i4) dispfun (fname);
708 fundef: no such function: fname
709  -- an error. To debug this try: debugmode(true);
710 @end group
711 @group
712 (%i5) apply (dispfun, [fname]);
713                                    x
714 (%t5)                     F(x) := ----
715                                   1729
717 (%o5)                         [%t5]
718 @end group
719 @end example
721 @code{apply} evaluates the function name @var{F}.
722 Single quote @code{'} defeats evaluation.
723 @code{demoivre} is the name of a global variable and also a function.
725 @c ===beg===
726 @c demoivre;
727 @c demoivre (exp (%i * x));
728 @c apply (demoivre, [exp (%i * x)]);
729 @c apply ('demoivre, [exp (%i * x)]);
730 @c ===end===
731 @example
732 @group
733 (%i1) demoivre;
734 (%o1)                         false
735 @end group
736 @group
737 (%i2) demoivre (exp (%i * x));
738 (%o2)                  %i sin(x) + cos(x)
739 @end group
740 @group
741 (%i3) apply (demoivre, [exp (%i * x)]);
742 apply: found false where a function was expected.
743  -- an error. To debug this try: debugmode(true);
744 @end group
745 @group
746 (%i4) apply ('demoivre, [exp (%i * x)]);
747 (%o4)                  %i sin(x) + cos(x)
748 @end group
749 @end example
751 How to convert a nested list into a matrix:
753 @c ===beg===
754 @c a:[[1,2],[3,4]];
755 @c apply(matrix,a);
756 @c ===end===
757 @example
758 @group
759 (%i1) a:[[1,2],[3,4]];
760 (%o1)                   [[1, 2], [3, 4]]
761 @end group
762 @group
763 (%i2) apply(matrix,a);
764                             [ 1  2 ]
765 (%o2)                       [      ]
766                             [ 3  4 ]
767 @end group
768 @end example
771 @opencatbox{Categories:}
772 @category{Function application}
773 @closecatbox
774 @end deffn
776 @c -----------------------------------------------------------------------------
777 @anchor{block}
778 @deffn  {Function} block @
779 @fname{block} ([@var{v_1}, @dots{}, @var{v_m}], @var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n}) @
780 @fname{block} (@var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n})
782 The function @code{block} allows to make the variables @var{v_1}, @dots{},
783 @var{v_m} to be local for a sequence of commands. If these variables
784 are already bound @code{block} saves the current values of the
785 variables @var{v_1}, @dots{}, @var{v_m} (if any) upon entry to the
786 block, then unbinds the variables so that they evaluate to themselves;
787 The local variables may be bound to arbitrary values within the block
788 but when the block is exited the saved values are restored, and the
789 values assigned within the block are lost.
791 If there is no need to define local variables then the list at the
792 beginning of the @code{block} command may be omitted.
793 In this case if neither @mref{return} nor @mref{go} are used
794 @code{block} behaves similar to the following construct:
796 @example
797 ( expr_1, expr_2,... , expr_n );
798 @end example
800 @var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n} will be evaluated in sequence and
801 the value of the last expression will be returned. The sequence can be 
802 modified by the @code{go}, @code{throw}, and @code{return} functions.  The last
803 expression is @var{expr_n} unless @code{return} or an expression containing
804 @code{throw} is evaluated.
806 The declaration @code{local(@var{v_1}, ..., @var{v_m})} within @code{block}
807 saves the properties associated with the symbols @var{v_1}, @dots{}, @var{v_m},
808 removes any properties before evaluating other expressions, and restores any
809 saved properties on exit from the block.  Some declarations are implemented as
810 properties of a symbol, including @code{:=}, @code{array}, @code{dependencies},
811 @code{atvalue}, @code{matchdeclare}, @code{atomgrad}, @code{constant},
812 @code{nonscalar}, @code{assume}, and some others.  The effect of @code{local}
813 is to make such declarations effective only within the block; otherwise
814 declarations within a block are actually global declarations.
816 @code{block} may appear within another @code{block}.
817 Local variables are established each time a new @code{block} is evaluated.
818 Local variables appear to be global to any enclosed blocks.
819 If a variable is non-local in a block,
820 its value is the value most recently assigned by an enclosing block, if any,
821 otherwise, it is the value of the variable in the global environment.
822 This policy may coincide with the usual understanding of "dynamic scope".
824 The value of the block is the value of the last statement or the
825 value of the argument to the function @code{return} which may be used to exit
826 explicitly from the block. The function @code{go} may be used to transfer
827 control to the statement of the block that is tagged with the argument
828 to @code{go}.  To tag a statement, precede it by an atomic argument as
829 another statement in the block.  For example:
830 @code{block ([x], x:1, loop, x: x+1, ..., go(loop), ...)}.  The argument to
831 @code{go} must be the name of a tag appearing within the block.  One cannot use
832 @code{go} to transfer to a tag in a block other than the one containing the
833 @code{go}.
835 Blocks typically appear on the right side of a function definition
836 but can be used in other places as well.
838 See also @mref{return} and @mrefdot{go}
840 @c Needs some examples.
842 @opencatbox{Categories:}
843 @category{Expressions}
844 @category{Programming}
845 @closecatbox
846 @end deffn
848 @c REPHRASE, NEEDS EXAMPLE
850 @c -----------------------------------------------------------------------------
851 @anchor{break}
852 @deffn {Function} break (@var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n})
854 Evaluates and prints @var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n} and then
855 causes a Maxima break at which point the user can examine and change
856 his environment.  Upon typing @code{exit;} the computation resumes.
858 @opencatbox{Categories:}
859 @category{Debugging}
860 @closecatbox
861 @end deffn
863 @c FOR SOME REASON throw IS IN SOME OTHER FILE. MOVE throw INTO THIS FILE.
864 @c NEEDS CLARIFICATION
866 @c -----------------------------------------------------------------------------
867 @anchor{catch}
868 @deffn {Function} catch (@var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n})
870 Evaluates @var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n} one by one; if any
871 leads to the evaluation of an expression of the
872 form @code{throw (arg)}, then the value of the @code{catch} is the value of
873 @code{throw (arg)}, and no further expressions are evaluated.
874 This "non-local return" thus goes through any depth of
875 nesting to the nearest enclosing @code{catch}.  If there is no @code{catch}
876 enclosing a @code{throw}, an error message is printed.
878 If the evaluation of the arguments does not lead to the evaluation of any
879 @code{throw} then the value of @code{catch} is the value of @var{expr_n}.
881 @c ===beg===
882 @c lambda ([x], if x < 0 then throw(x) else f(x))$
883 @c g(l) := catch (map (''%, l))$
884 @c g ([1, 2, 3, 7]);
885 @c g ([1, 2, -3, 7]);
886 @c ===end===
887 @example
888 (%i1) lambda ([x], if x < 0 then throw(x) else f(x))$
889 (%i2) g(l) := catch (map (''%, l))$
890 (%i3) g ([1, 2, 3, 7]);
891 (%o3)               [f(1), f(2), f(3), f(7)]
892 (%i4) g ([1, 2, -3, 7]);
893 (%o4)                          - 3
894 @end example
896 @c REWORD THIS PART.
897 The function @code{g} returns a list of @code{f} of each element of @code{l} if
898 @code{l} consists only of non-negative numbers; otherwise, @code{g} "catches"
899 the first negative element of @code{l} and "throws" it up.
901 @opencatbox{Categories:}
902 @category{Programming}
903 @closecatbox
904 @end deffn
906 @c -----------------------------------------------------------------------------
907 @anchor{compfile}
908 @deffn  {Function} compfile @
909 @fname{compfile} (@var{filename}, @var{f_1}, @dots{}, @var{f_n}) @
910 @fname{compfile} (@var{filename}, functions) @
911 @fname{compfile} (@var{filename}, all)
913 Translates Maxima functions into Lisp and writes the translated code into the
914 file @var{filename}.
916 @code{compfile(@var{filename}, @var{f_1}, ..., @var{f_n})} translates the
917 specified functions.  @code{compfile (@var{filename}, functions)} and
918 @code{compfile (@var{filename}, all)} translate all user-defined functions.
920 The Lisp translations are not evaluated, nor is the output file processed by
921 the Lisp compiler.
922 @c SO LET'S CONSIDER GIVING THIS FUNCTION A MORE ACCURATE NAME.
923 @code{translate} creates and evaluates Lisp translations.  @code{compile_file}
924 translates Maxima into Lisp, and then executes the Lisp compiler.
926 See also @mrefcomma{translate} @mrefcomma{translate_file} and @mrefdot{compile_file}
928 @opencatbox{Categories:}
929 @category{Translation and compilation}
930 @closecatbox
931 @end deffn
933 @c THIS VARIABLE IS OBSOLETE: ASSIGNING compgrind: true CAUSES compfile
934 @c TO EVENTUALLY CALL AN OBSOLETE FUNCTION SPRIN1.
935 @c RECOMMENDATION IS TO CUT THIS ITEM, AND CUT $compgrind FROM src/transs.lisp
936 @c @defvar compgrind
937 @c Default value: @code{false}
938 @c 
939 @c When @code{compgrind} is @code{true}, function definitions printed by
940 @c @code{compfile} are pretty-printed.
941 @c 
942 @c @end defvar
944 @c -----------------------------------------------------------------------------
945 @anchor{compile}
946 @deffn  {Function} compile @
947 @fname{compile} (@var{f_1}, @dots{}, @var{f_n}) @
948 @fname{compile} (functions) @
949 @fname{compile} (all)
951 Translates Maxima functions @var{f_1}, @dots{}, @var{f_n} into Lisp, evaluates
952 the Lisp translations, and calls the Lisp function @code{COMPILE} on each
953 translated function.  @code{compile} returns a list of the names of the
954 compiled functions.
956 @code{compile (all)} or @code{compile (functions)} compiles all user-defined
957 functions.
959 @code{compile} quotes its arguments; 
960 the quote-quote operator @code{'@w{}'} defeats quotation.
962 Compiling a function to native code can mean a big increase in speed and might 
963 cause the memory footprint to reduce drastically.
964 Code tends to be especially effective when the flexibility it needs to provide
965 is limited. If compilation doesn't provide the speed that is needed a few ways
966 to limit the code's functionality are the following:
967 @itemize @bullet
968 @item If the function accesses global variables the complexity of the function
969       can be drastically be reduced by limiting these variables to one data type,
970       for example using @mref{mode_declare} or a statement like the following one:
971       @code{put(x_1, bigfloat, numerical_type)}
972 @item The compiler might warn about undeclared variables if text could either be
973       a named option to a command or (if they are assigned a value to) the name
974       of a variable. Prepending the option with a single quote @code{'}
975       tells the compiler that the text is meant as an option.
976 @end itemize
978 @opencatbox{Categories:}
979 @category{Translation and compilation}
980 @closecatbox
981 @end deffn
983 @c -----------------------------------------------------------------------------
984 @anchor{define}
985 @deffn  {Function} define @
986 @fname{define} (@var{f}(@var{x_1}, @dots{}, @var{x_n}), @var{expr}) @
987 @fname{define} (@var{f}[@var{x_1}, @dots{}, @var{x_n}], @var{expr}) @
988 @fname{define} (@var{f}[@var{x_1}, @dots{}, @var{x_n}](@var{y_1}, @dots{}, @var{y_m}), @var{expr}) @
989 @fname{define} (funmake (@var{f}, [@var{x_1}, @dots{}, @var{x_n}]), @var{expr}) @
990 @fname{define} (arraymake (@var{f}, [@var{x_1}, @dots{}, @var{x_n}]), @var{expr}) @
991 @fname{define} (ev (@var{expr_1}), @var{expr_2})
993 Defines a function named @var{f} with arguments @var{x_1}, @dots{}, @var{x_n}
994 and function body @var{expr}.  @code{define} always evaluates its second
995 argument (unless explicitly quoted).  The function so defined may be an ordinary
996 Maxima function (with arguments enclosed in parentheses) or a @mref{memoizing function}
997 (with arguments enclosed in square brackets).
999 When the last or only function argument @var{x_n} is a list of one element,
1000 the function defined by @code{define} accepts a variable number of arguments.
1001 Actual arguments are assigned one-to-one to formal arguments @var{x_1}, @dots{},
1002 @var{x_(n - 1)}, and any further actual arguments, if present, are assigned to
1003 @var{x_n} as a list.
1005 When the first argument of @code{define} is an expression of the form
1006 @code{@var{f}(@var{x_1}, ..., @var{x_n})} or @code{@var{f}[@var{x_1}, ...,
1007 @var{x_n}]}, the function arguments are evaluated but @var{f} is not evaluated,
1008 even if there is already a function or variable by that name.
1010 When the first argument is an expression with operator @code{funmake},
1011 @code{arraymake}, or @code{ev}, the first argument is evaluated;
1012 this allows for the function name to be computed, as well as the body.
1014 All function definitions appear in the same namespace; defining a function
1015 @code{f} within another function @code{g} does not automatically limit the scope
1016 of @code{f} to @code{g}.  However, @code{local(f)} makes the definition of
1017 function @code{f} effective only within the block or other compound expression
1018 in which @code{local} appears.
1020 If some formal argument @var{x_k} is a quoted symbol (after evaluation), the
1021 function defined by @code{define} does not evaluate the corresponding actual
1022 argument.  Otherwise all actual arguments are evaluated.
1024 See also @mref{:=} and @mrefdot{::=}
1026 Examples:
1028 @code{define} always evaluates its second argument (unless explicitly quoted).
1030 @c ===beg===
1031 @c expr : cos(y) - sin(x);
1032 @c define (F1 (x, y), expr);
1033 @c F1 (a, b);
1034 @c F2 (x, y) := expr;
1035 @c F2 (a, b);
1036 @c ===end===
1037 @example
1038 @group
1039 (%i1) expr : cos(y) - sin(x);
1040 (%o1)                    cos(y) - sin(x)
1041 @end group
1042 @group
1043 (%i2) define (F1 (x, y), expr);
1044 (%o2)              F1(x, y) := cos(y) - sin(x)
1045 @end group
1046 @group
1047 (%i3) F1 (a, b);
1048 (%o3)                    cos(b) - sin(a)
1049 @end group
1050 @group
1051 (%i4) F2 (x, y) := expr;
1052 (%o4)                   F2(x, y) := expr
1053 @end group
1054 @group
1055 (%i5) F2 (a, b);
1056 (%o5)                    cos(y) - sin(x)
1057 @end group
1058 @end example
1060 The function defined by @code{define} may be an ordinary Maxima function or a
1061 @mref{memoizing function}.
1063 @c ===beg===
1064 @c define (G1 (x, y), x.y - y.x);
1065 @c define (G2 [x, y], x.y - y.x);
1066 @c ===end===
1067 @example
1068 @group
1069 (%i1) define (G1 (x, y), x.y - y.x);
1070 (%o1)               G1(x, y) := x . y - y . x
1071 @end group
1072 @group
1073 (%i2) define (G2 [x, y], x.y - y.x);
1074 (%o2)                G2     := x . y - y . x
1075                        x, y
1076 @end group
1077 @end example
1079 When the last or only function argument @var{x_n} is a list of one element,
1080 the function defined by @code{define} accepts a variable number of arguments.
1082 @c ===beg===
1083 @c define (H ([L]), '(apply ("+", L)));
1084 @c H (a, b, c);
1085 @c ===end===
1086 @example
1087 @group
1088 (%i1) define (H ([L]), '(apply ("+", L)));
1089 (%o1)                H([L]) := apply("+", L)
1090 @end group
1091 @group
1092 (%i2) H (a, b, c);
1093 (%o2)                       c + b + a
1094 @end group
1095 @end example
1097 When the first argument is an expression with operator @code{funmake},
1098 @code{arraymake}, or @code{ev}, the first argument is evaluated.
1100 @c ===beg===
1101 @c [F : I, u : x];
1102 @c funmake (F, [u]);
1103 @c define (funmake (F, [u]), cos(u) + 1);
1104 @c define (arraymake (F, [u]), cos(u) + 1);
1105 @c define (foo (x, y), bar (y, x));
1106 @c define (ev (foo (x, y)), sin(x) - cos(y));
1107 @c ===end===
1108 @example
1109 @group
1110 (%i1) [F : I, u : x];
1111 (%o1)                        [I, x]
1112 @end group
1113 @group
1114 (%i2) funmake (F, [u]);
1115 (%o2)                         I(x)
1116 @end group
1117 @group
1118 (%i3) define (funmake (F, [u]), cos(u) + 1);
1119 (%o3)                  I(x) := cos(x) + 1
1120 @end group
1121 @group
1122 (%i4) define (arraymake (F, [u]), cos(u) + 1);
1123 (%o4)                   I  := cos(x) + 1
1124                          x
1125 @end group
1126 @group
1127 (%i5) define (foo (x, y), bar (y, x));
1128 (%o5)                foo(x, y) := bar(y, x)
1129 @end group
1130 @group
1131 (%i6) define (ev (foo (x, y)), sin(x) - cos(y));
1132 (%o6)             bar(y, x) := sin(x) - cos(y)
1133 @end group
1134 @end example
1136 @opencatbox{Categories:}
1137 @category{Function definition}
1138 @closecatbox
1139 @end deffn
1141 @c SEE NOTE BELOW ABOUT THE DOCUMENTATION STRING
1142 @c @deffn {Function} define_variable (@var{name}, @var{default_value}, @var{mode}, @var{documentation})
1144 @c -----------------------------------------------------------------------------
1145 @anchor{define_variable}
1146 @deffn {Function} define_variable (@var{name}, @var{default_value}, @var{mode})
1148 Introduces a global variable into the Maxima environment.
1149 @code{define_variable} is useful in user-written packages, which are often
1150 translated or compiled as it gives the compiler hints of the type (``mode'')
1151 of a variable and therefore avoids requiring it to generate generic code that
1152 can deal with every variable being an integer, float, maxima object, array etc.
1154 @code{define_variable} carries out the following steps:
1156 @enumerate
1157 @item
1158 @code{mode_declare (@var{name}, @var{mode})} declares the mode (``type'') of
1159 @var{name} to the translator which can considerably speed up compiled code as
1160 it allows having to create generic code. See @mref{mode_declare} for a list of
1161 the possible modes.
1163 @item
1164 If the variable is unbound, @var{default_value} is assigned to @var{name}.
1166 @item
1167 Associates @var{name} with a test function
1168 to ensure that @var{name} is only assigned values of the declared mode.
1169 @end enumerate
1172 @c FOLLOWING STATEMENT APPEARS TO BE OUT OF DATE.
1173 @c EXAMINING DEFMSPEC $DEFINE_VARIABLE AND DEF%TR $DEFINE_VARIABLE IN src/trmode.lisp,
1174 @c IT APPEARS THAT THE 4TH ARGUMENT IS NEVER REFERRED TO.
1175 @c EXECUTING translate_file ON A MAXIMA BATCH FILE WHICH CONTAINS
1176 @c define_variable (foo, 2222, integer, "THIS IS FOO");
1177 @c DOES NOT PUT "THIS IS FOO" INTO THE LISP FILE NOR THE UNLISP FILE.
1178 @c The optional 4th argument is a documentation string.  When
1179 @c @code{translate_file} is used on a package which includes documentation
1180 @c strings, a second file is output in addition to the Lisp file which
1181 @c will contain the documentation strings, formatted suitably for use in
1182 @c manuals, usage files, or (for instance) @code{describe}.
1184 The @code{value_check} property can be assigned to any variable which has been
1185 defined via @code{define_variable} with a mode other than @code{any}.
1186 The @code{value_check} property is a lambda expression or the name of a function
1187 of one variable, which is called when an attempt is made to assign a value to
1188 the variable.  The argument of the @code{value_check} function is the would-be
1189 assigned value.
1191 @code{define_variable} evaluates @code{default_value}, and quotes @code{name}
1192 and @code{mode}.  @code{define_variable} returns the current value of
1193 @code{name}, which is @code{default_value} if @code{name} was unbound before,
1194 and otherwise it is the previous value of @code{name}.
1196 Examples:
1198 @code{foo} is a Boolean variable, with the initial value @code{true}.
1200 @c ===beg===
1201 @c define_variable (foo, true, boolean);
1202 @c foo;
1203 @c foo: false;
1204 @c foo: %pi;
1205 @c foo;
1206 @c ===end===
1207 @example
1208 @group
1209 (%i1) define_variable (foo, true, boolean);
1210 (%o1)                         true
1211 @end group
1212 @group
1213 (%i2) foo;
1214 (%o2)                         true
1215 @end group
1216 @group
1217 (%i3) foo: false;
1218 (%o3)                         false
1219 @end group
1220 @group
1221 (%i4) foo: %pi;
1222 translator: foo was declared with mode boolean
1223                                           , but it has value: %pi
1224  -- an error. To debug this try: debugmode(true);
1225 @end group
1226 @group
1227 (%i5) foo;
1228 (%o5)                         false
1229 @end group
1230 @end example
1232 @code{bar} is an integer variable, which must be prime.
1234 @c ===beg===
1235 @c define_variable (bar, 2, integer);
1236 @c qput (bar, prime_test, value_check);
1237 @c prime_test (y) := if not primep(y) then 
1238 @c                            error (y, "is not prime.");
1239 @c bar: 1439;
1240 @c bar: 1440;
1241 @c bar;
1242 @c ===end===
1243 @example
1244 @group
1245 (%i1) define_variable (bar, 2, integer);
1246 (%o1)                           2
1247 @end group
1248 @group
1249 (%i2) qput (bar, prime_test, value_check);
1250 (%o2)                      prime_test
1251 @end group
1252 @group
1253 (%i3) prime_test (y) := if not primep(y) then
1254                            error (y, "is not prime.");
1255 (%o3) prime_test(y) := if not primep(y)
1256                                    then error(y, "is not prime.")
1257 @end group
1258 @group
1259 (%i4) bar: 1439;
1260 (%o4)                         1439
1261 @end group
1262 @group
1263 (%i5) bar: 1440;
1264 1440 is not prime.
1265 #0: prime_test(y=1440)
1266  -- an error. To debug this try: debugmode(true);
1267 @end group
1268 @group
1269 (%i6) bar;
1270 (%o6)                         1439
1271 @end group
1272 @end example
1274 @code{baz_quux} is a variable which cannot be assigned a value.
1275 The mode @code{any_check} is like @code{any}, but @code{any_check} enables the
1276 @code{value_check} mechanism, and @code{any} does not.
1278 @c ===beg===
1279 @c define_variable (baz_quux, 'baz_quux, any_check);
1280 @c F: lambda ([y], if y # 'baz_quux then 
1281 @c                  error ("Cannot assign to `baz_quux'."));
1282 @c qput (baz_quux, ''F, value_check);
1283 @c baz_quux: 'baz_quux;
1284 @c baz_quux: sqrt(2);
1285 @c baz_quux;
1286 @c ===end===
1287 @example
1288 @group
1289 (%i1) define_variable (baz_quux, 'baz_quux, any_check);
1290 (%o1)                       baz_quux
1291 @end group
1292 @group
1293 (%i2) F: lambda ([y], if y # 'baz_quux then
1294                  error ("Cannot assign to `baz_quux'."));
1295 (%o2) lambda([y], if y # 'baz_quux
1296                         then error(Cannot assign to `baz_quux'.))
1297 @end group
1298 @group
1299 (%i3) qput (baz_quux, ''F, value_check);
1300 (%o3) lambda([y], if y # 'baz_quux
1301                         then error(Cannot assign to `baz_quux'.))
1302 @end group
1303 @group
1304 (%i4) baz_quux: 'baz_quux;
1305 (%o4)                       baz_quux
1306 @end group
1307 @group
1308 (%i5) baz_quux: sqrt(2);
1309 Cannot assign to `baz_quux'.
1310 #0: lambda([y],if y # 'baz_quux then
1311             error("Cannot assign to `baz_quux'."))(y=sqrt(2))
1312  -- an error. To debug this try: debugmode(true);
1313 @end group
1314 @group
1315 (%i6) baz_quux;
1316 (%o6)                       baz_quux
1317 @end group
1318 @end example
1320 @opencatbox{Categories:}
1321 @category{Translation and compilation}
1322 @closecatbox
1323 @end deffn
1325 @c -----------------------------------------------------------------------------
1326 @anchor{dispfun}
1327 @deffn  {Function} dispfun @
1328 @fname{dispfun} (@var{f_1}, @dots{}, @var{f_n}) @
1329 @fname{dispfun} (all)
1331 Displays the definition of the user-defined functions @var{f_1}, @dots{},
1332 @var{f_n}.  Each argument may be the name of a macro (defined with @code{::=}),
1333 an ordinary function (defined with @code{:=} or @code{define}), an array
1334 function (defined with @code{:=} or @code{define}, but enclosing arguments in
1335 square brackets @code{[ ]}), a subscripted function (defined with @code{:=} or
1336 @code{define}, but enclosing some arguments in square brackets and others in
1337 parentheses @code{( )}), one of a family of subscripted functions selected by a
1338 particular subscript value, or a subscripted function defined with a constant
1339 subscript.
1341 @code{dispfun (all)} displays all user-defined functions as
1342 given by the @code{functions}, @code{arrays}, and @code{macros} lists,
1343 omitting subscripted functions defined with constant subscripts.
1345 @code{dispfun} creates an intermediate expression label
1346 (@code{%t1}, @code{%t2}, etc.)
1347 for each displayed function, and assigns the function definition to the label.
1348 In contrast, @code{fundef} returns the function definition.
1350 @code{dispfun} quotes its arguments; the quote-quote operator @code{'@w{}'}
1351 defeats quotation.  @code{dispfun} returns the list of intermediate expression
1352 labels corresponding to the displayed functions.
1354 Examples:
1356 @c ===beg===
1357 @c m(x, y) ::= x^(-y);
1358 @c f(x, y) :=  x^(-y);
1359 @c g[x, y] :=  x^(-y);
1360 @c h[x](y) :=  x^(-y);
1361 @c i[8](y) :=  8^(-y);
1362 @c dispfun (m, f, g, h, h[5], h[10], i[8]);
1363 @c ''%;
1364 @c ===end===
1365 @example
1366 @group
1367 (%i1) m(x, y) ::= x^(-y);
1368                                      - y
1369 (%o1)                   m(x, y) ::= x
1370 @end group
1371 @group
1372 (%i2) f(x, y) :=  x^(-y);
1373                                      - y
1374 (%o2)                    f(x, y) := x
1375 @end group
1376 @group
1377 (%i3) g[x, y] :=  x^(-y);
1378                                     - y
1379 (%o3)                     g     := x
1380                            x, y
1381 @end group
1382 @group
1383 (%i4) h[x](y) :=  x^(-y);
1384                                     - y
1385 (%o4)                     h (y) := x
1386                            x
1387 @end group
1388 @group
1389 (%i5) i[8](y) :=  8^(-y);
1390                                     - y
1391 (%o5)                     i (y) := 8
1392                            8
1393 @end group
1394 @group
1395 (%i6) dispfun (m, f, g, h, h[5], h[10], i[8]);
1396                                      - y
1397 (%t6)                   m(x, y) ::= x
1399                                      - y
1400 (%t7)                    f(x, y) := x
1402                                     - y
1403 (%t8)                     g     := x
1404                            x, y
1406                                     - y
1407 (%t9)                     h (y) := x
1408                            x
1410                                     1
1411 (%t10)                     h (y) := --
1412                             5        y
1413                                     5
1415                                      1
1416 (%t11)                    h  (y) := ---
1417                            10         y
1418                                     10
1420                                     - y
1421 (%t12)                    i (y) := 8
1422                            8
1424 (%o12)       [%t6, %t7, %t8, %t9, %t10, %t11, %t12]
1425 @end group
1426 @group
1427 (%i13) ''%;
1428                      - y              - y            - y
1429 (%o13) [m(x, y) ::= x   , f(x, y) := x   , g     := x   , 
1430                                             x, y
1431                   - y           1              1             - y
1432         h (y) := x   , h (y) := --, h  (y) := ---, i (y) := 8   ]
1433          x              5        y   10         y   8
1434                                 5             10
1435 @end group
1436 @end example
1438 @opencatbox{Categories:}
1439 @category{Function definition}
1440 @category{Display functions}
1441 @closecatbox
1442 @end deffn
1444 @c -----------------------------------------------------------------------------
1445 @anchor{fullmap}
1446 @deffn {Function} fullmap (@var{f}, @var{expr_1}, @dots{})
1448 Similar to @code{map}, but @code{fullmap} keeps mapping down all subexpressions
1449 until the main operators are no longer the same.
1451 @code{fullmap} is used by the Maxima simplifier for certain matrix
1452 manipulations; thus, Maxima sometimes generates an error message concerning
1453 @code{fullmap} even though @code{fullmap} was not explicitly called by the user.
1455 Examples:
1457 @c ===beg===
1458 @c a + b * c;
1459 @c fullmap (g, %);
1460 @c map (g, %th(2));
1461 @c ===end===
1462 @example
1463 @group
1464 (%i1) a + b * c;
1465 (%o1)                        b c + a
1466 @end group
1467 @group
1468 (%i2) fullmap (g, %);
1469 (%o2)                   g(b) g(c) + g(a)
1470 @end group
1471 @group
1472 (%i3) map (g, %th(2));
1473 (%o3)                     g(b c) + g(a)
1474 @end group
1475 @end example
1477 @opencatbox{Categories:}
1478 @category{Function application}
1479 @category{Expressions}
1480 @closecatbox
1481 @end deffn
1483 @c -----------------------------------------------------------------------------
1484 @anchor{fullmapl}
1485 @deffn {Function} fullmapl (@var{f}, @var{list_1}, @dots{})
1487 Similar to @code{fullmap}, but @code{fullmapl} only maps onto lists and
1488 matrices.
1490 Example:
1492 @c ===beg===
1493 @c fullmapl ("+", [3, [4, 5]], [[a, 1], [0, -1.5]]);
1494 @c ===end===
1495 @example
1496 @group
1497 (%i1) fullmapl ("+", [3, [4, 5]], [[a, 1], [0, -1.5]]);
1498 (%o1)                [[a + 3, 4], [4, 3.5]]
1499 @end group
1500 @end example
1502 @opencatbox{Categories:}
1503 @category{Function application}
1504 @category{Expressions}
1505 @closecatbox
1506 @end deffn
1508 @c -----------------------------------------------------------------------------
1509 @anchor{functions}
1510 @defvr {System variable} functions
1511 Default value: @code{[]}
1513 @code{functions} is the list of ordinary Maxima functions
1514 in the current session.
1515 An ordinary function is a function constructed by
1516 @code{define} or @code{:=} and called with parentheses @code{()}.
1517 A function may be defined at the Maxima prompt
1518 or in a Maxima file loaded by @code{load} or @code{batch}.
1520 @mref{Memoizing functions} (called with square brackets, e.g., @code{F[x]}) and subscripted
1521 functions (called with square brackets and parentheses, e.g., @code{F[x](y)})
1522 are listed by the global variable @code{arrays}, and not by @code{functions}.
1524 Lisp functions are not kept on any list.
1526 Examples:
1528 @c ===beg===
1529 @c F_1 (x) := x - 100;
1530 @c F_2 (x, y) := x / y;
1531 @c define (F_3 (x), sqrt (x));
1532 @c G_1 [x] := x - 100;
1533 @c G_2 [x, y] := x / y;
1534 @c define (G_3 [x], sqrt (x));
1535 @c H_1 [x] (y) := x^y;
1536 @c functions;
1537 @c arrays;
1538 @c ===end===
1539 @example
1540 @group
1541 (%i1) F_1 (x) := x - 100;
1542 (%o1)                   F_1(x) := x - 100
1543 @end group
1544 @group
1545 (%i2) F_2 (x, y) := x / y;
1546                                       x
1547 (%o2)                    F_2(x, y) := -
1548                                       y
1549 @end group
1550 @group
1551 (%i3) define (F_3 (x), sqrt (x));
1552 (%o3)                   F_3(x) := sqrt(x)
1553 @end group
1554 @group
1555 (%i4) G_1 [x] := x - 100;
1556 (%o4)                    G_1  := x - 100
1557                             x
1558 @end group
1559 @group
1560 (%i5) G_2 [x, y] := x / y;
1561                                      x
1562 (%o5)                     G_2     := -
1563                              x, y    y
1564 @end group
1565 @group
1566 (%i6) define (G_3 [x], sqrt (x));
1567 (%o6)                    G_3  := sqrt(x)
1568                             x
1569 @end group
1570 @group
1571 (%i7) H_1 [x] (y) := x^y;
1572                                       y
1573 (%o7)                     H_1 (y) := x
1574                              x
1575 @end group
1576 @group
1577 (%i8) functions;
1578 (%o8)              [F_1(x), F_2(x, y), F_3(x)]
1579 @end group
1580 @group
1581 (%i9) arrays;
1582 (%o9)                 [G_1, G_2, G_3, H_1]
1583 @end group
1584 @end example
1586 @opencatbox{Categories:}
1587 @category{Function definition}
1588 @category{Global variables}
1589 @closecatbox
1590 @end defvr
1592 @c -----------------------------------------------------------------------------
1593 @anchor{fundef}
1594 @deffn {Function} fundef (@var{f})
1596 Returns the definition of the function @var{f}.
1598 The argument may be
1599 @itemize @bullet
1600 @item the name of a macro (defined with @code{::=}),
1601 @item an ordinary function (defined with @code{:=} or @code{define}),
1602 @item a @mref{memoizing function} (defined with @code{:=} or @code{define}, but enclosing arguments in square brackets @code{[ ]}),
1603 @item a subscripted function (defined with @code{:=} or @code{define},
1604 but enclosing some arguments in square brackets and others in parentheses
1605 @code{( )}),
1606 @item one of a family of subscripted functions selected by a particular
1607 subscript value,
1608 @item or a subscripted function defined with a constant subscript.
1609 @end itemize
1611 @code{fundef} quotes its argument;
1612 the quote-quote operator @code{'@w{}'} defeats quotation.
1614 @code{fundef (@var{f})} returns the definition of @var{f}.
1615 In contrast, @code{dispfun (@var{f})} creates an intermediate expression label
1616 and assigns the definition to the label.
1618 @c PROBABLY NEED SOME EXAMPLES HERE
1619 @opencatbox{Categories:}
1620 @category{Function definition}
1621 @closecatbox
1622 @end deffn
1624 @c -----------------------------------------------------------------------------
1625 @anchor{funmake}
1626 @deffn {Function} funmake (@var{F}, [@var{arg_1}, @dots{}, @var{arg_n}])
1628 Returns an expression @code{@var{F}(@var{arg_1}, ..., @var{arg_n})}.
1629 The return value is simplified, but not evaluated,
1630 so the function @var{F} is not called, even if it exists.
1632 @code{funmake} does not attempt to distinguish @mref{memoizing functions} from ordinary 
1633 functions; when @var{F} is the name of a memoizing function,
1634 @code{funmake} returns @code{@var{F}(...)}
1635 (that is, a function call with parentheses instead of square brackets).
1636 @code{arraymake} returns a function call with square brackets in this case.
1638 @code{funmake} evaluates its arguments.
1640 See also @mref{apply} and @mrefdot{args}
1642 Examples:
1644 @code{funmake} applied to an ordinary Maxima function.
1646 @c ===beg===
1647 @c F (x, y) := y^2 - x^2;
1648 @c funmake (F, [a + 1, b + 1]);
1649 @c ''%;
1650 @c ===end===
1651 @example
1652 @group
1653 (%i1) F (x, y) := y^2 - x^2;
1654                                    2    2
1655 (%o1)                  F(x, y) := y  - x
1656 @end group
1657 @group
1658 (%i2) funmake (F, [a + 1, b + 1]);
1659 (%o2)                    F(a + 1, b + 1)
1660 @end group
1661 @group
1662 (%i3) ''%;
1663                               2          2
1664 (%o3)                  (b + 1)  - (a + 1)
1665 @end group
1666 @end example
1668 @code{funmake} applied to a macro.
1670 @c ===beg===
1671 @c G (x) ::= (x - 1)/2;
1672 @c funmake (G, [u]);
1673 @c ''%;
1674 @c ===end===
1675 @example
1676 @group
1677 (%i1) G (x) ::= (x - 1)/2;
1678                                   x - 1
1679 (%o1)                    G(x) ::= -----
1680                                     2
1681 @end group
1682 @group
1683 (%i2) funmake (G, [u]);
1684 (%o2)                         G(u)
1685 @end group
1686 @group
1687 (%i3) ''%;
1688                               u - 1
1689 (%o3)                         -----
1690                                 2
1691 @end group
1692 @end example
1694 @code{funmake} applied to a subscripted function.
1696 @c ===beg===
1697 @c H [a] (x) := (x - 1)^a;
1698 @c funmake (H [n], [%e]);
1699 @c ''%;
1700 @c funmake ('(H [n]), [%e]);
1701 @c ''%;
1702 @c ===end===
1703 @example
1704 @group
1705 (%i1) H [a] (x) := (x - 1)^a;
1706                                         a
1707 (%o1)                   H (x) := (x - 1)
1708                          a
1709 @end group
1710 @group
1711 (%i2) funmake (H [n], [%e]);
1712                                        n
1713 (%o2)               lambda([x], (x - 1) )(%e)
1714 @end group
1715 @group
1716 (%i3) ''%;
1717                                     n
1718 (%o3)                       (%e - 1)
1719 @end group
1720 @group
1721 (%i4) funmake ('(H [n]), [%e]);
1722 (%o4)                        H (%e)
1723                               n
1724 @end group
1725 @group
1726 (%i5) ''%;
1727                                     n
1728 (%o5)                       (%e - 1)
1729 @end group
1730 @end example
1732 @code{funmake} applied to a symbol which is not a defined function of any kind.
1734 @c ===beg===
1735 @c funmake (A, [u]);
1736 @c ''%;
1737 @c ===end===
1738 @example
1739 @group
1740 (%i1) funmake (A, [u]);
1741 (%o1)                         A(u)
1742 @end group
1743 @group
1744 (%i2) ''%;
1745 (%o2)                         A(u)
1746 @end group
1747 @end example
1749 @code{funmake} evaluates its arguments, but not the return value.
1751 @c ===beg===
1752 @c det(a,b,c) := b^2 -4*a*c;
1753 @c (x : 8, y : 10, z : 12);
1754 @c f : det;
1755 @c funmake (f, [x, y, z]);
1756 @c ''%;
1757 @c ===end===
1758 @example
1759 @group
1760 (%i1) det(a,b,c) := b^2 -4*a*c;
1761                                     2
1762 (%o1)              det(a, b, c) := b  - 4 a c
1763 @end group
1764 @group
1765 (%i2) (x : 8, y : 10, z : 12);
1766 (%o2)                          12
1767 @end group
1768 @group
1769 (%i3) f : det;
1770 (%o3)                          det
1771 @end group
1772 @group
1773 (%i4) funmake (f, [x, y, z]);
1774 (%o4)                    det(8, 10, 12)
1775 @end group
1776 @group
1777 (%i5) ''%;
1778 (%o5)                         - 284
1779 @end group
1780 @end example
1782 Maxima simplifies @code{funmake}'s return value.
1784 @c ===beg===
1785 @c funmake (sin, [%pi / 2]);
1786 @c ===end===
1787 @example
1788 @group
1789 (%i1) funmake (sin, [%pi / 2]);
1790 (%o1)                           1
1791 @end group
1792 @end example
1794 @opencatbox{Categories:}
1795 @category{Function application}
1796 @category{Expressions}
1797 @closecatbox
1798 @end deffn
1800 @c -----------------------------------------------------------------------------
1801 @anchor{lambda}
1802 @deffn  {Function} lambda @
1803 @fname{lambda} ([@var{x_1}, @dots{}, @var{x_m}], @var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n}) @
1804 @fname{lambda} ([[@var{L}]], @var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n}) @
1805 @fname{lambda} ([@var{x_1}, @dots{}, @var{x_m}, [@var{L}]], @var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n})
1807 Defines and returns a lambda expression (that is, an anonymous function).
1808 The function may have required arguments @var{x_1}, @dots{}, @var{x_m} and/or
1809 optional arguments @var{L}, which appear within the function body as a list.
1810 The return value of the function is @var{expr_n}.  A lambda expression can be
1811 assigned to a variable and evaluated like an ordinary function.  A lambda
1812 expression may appear in some contexts in which a function name is expected.
1814 When the function is evaluated, unbound local variables @var{x_1}, @dots{},
1815 @var{x_m} are created.  @code{lambda} may appear within @code{block} or another
1816 @code{lambda}; local variables are established each time another @code{block} or
1817 @code{lambda} is evaluated.  Local variables appear to be global to any enclosed
1818 @code{block} or @code{lambda}.  If a variable is not local, its value is the
1819 value most recently assigned in an enclosing @code{block} or @code{lambda}, if
1820 any, otherwise, it is the value of the variable in the global environment.
1821 This policy may coincide with the usual understanding of "dynamic scope".
1823 After local variables are established, @var{expr_1} through @var{expr_n} are
1824 evaluated in turn.  The special variable @code{%%}, representing the value of
1825 the preceding expression, is recognized.  @code{throw} and @code{catch} may also
1826 appear in the list of expressions.
1828 @code{return} cannot appear in a lambda expression unless enclosed by
1829 @code{block}, in which case @code{return} defines the return value of the block
1830 and not of the lambda expression, unless the block happens to be @var{expr_n}.
1831 Likewise, @code{go} cannot appear in a lambda expression unless enclosed by
1832 @code{block}.
1834 @code{lambda} quotes its arguments; 
1835 the quote-quote operator @code{'@w{}'} defeats quotation.
1837 Examples:
1839 @itemize @bullet
1840 @item
1841 A lambda expression can be assigned to a variable and evaluated like an ordinary
1842 function.
1843 @end itemize
1845 @c ===beg===
1846 @c f: lambda ([x], x^2);
1847 @c f(a);
1848 @c ===end===
1849 @example
1850 @group
1851 (%i1) f: lambda ([x], x^2);
1852                                       2
1853 (%o1)                    lambda([x], x )
1854 @end group
1855 @group
1856 (%i2) f(a);
1857                                 2
1858 (%o2)                          a
1859 @end group
1860 @end example
1862 @itemize @bullet
1863 @item
1864 A lambda expression may appear in contexts in which a function evaluation is expected.
1865 @end itemize
1867 @c ===beg===
1868 @c lambda ([x], x^2) (a);
1869 @c apply (lambda ([x], x^2), [a]);
1870 @c map (lambda ([x], x^2), [a, b, c, d, e]);
1871 @c ===end===
1872 @example
1873 @group
1874 (%i1) lambda ([x], x^2) (a);
1875                                 2
1876 (%o1)                          a
1877 @end group
1878 @group
1879 (%i2) apply (lambda ([x], x^2), [a]);
1880                                 2
1881 (%o2)                          a
1882 @end group
1883 @group
1884 (%i3) map (lambda ([x], x^2), [a, b, c, d, e]);
1885                         2   2   2   2   2
1886 (%o3)                 [a , b , c , d , e ]
1887 @end group
1888 @end example
1890 @itemize @bullet
1891 @item
1892 Argument variables are local variables.
1893 Other variables appear to be global variables.
1894 Global variables are evaluated at the time the lambda expression is evaluated,
1895 unless some special evaluation is forced by some means, such as @code{'@w{}'}.
1896 @end itemize
1898 @c ===beg===
1899 @c a: %pi$
1900 @c b: %e$
1901 @c g: lambda ([a], a*b);
1902 @c b: %gamma$
1903 @c g(1/2);
1904 @c g2: lambda ([a], a*''b);
1905 @c b: %e$
1906 @c g2(1/2);
1907 @c ===end===
1908 @example
1909 (%i1) a: %pi$
1910 (%i2) b: %e$
1911 @group
1912 (%i3) g: lambda ([a], a*b);
1913 (%o3)                   lambda([a], a b)
1914 @end group
1915 (%i4) b: %gamma$
1916 @group
1917 (%i5) g(1/2);
1918                              %gamma
1919 (%o5)                        ------
1920                                2
1921 @end group
1922 @group
1923 (%i6) g2: lambda ([a], a*''b);
1924 (%o6)                 lambda([a], a %gamma)
1925 @end group
1926 (%i7) b: %e$
1927 @group
1928 (%i8) g2(1/2);
1929                              %gamma
1930 (%o8)                        ------
1931                                2
1932 @end group
1933 @end example
1935 @itemize @bullet
1936 @item
1937 Lambda expressions may be nested.  Local variables within the outer lambda
1938 expression appear to be global to the inner expression unless masked by local
1939 variables of the same names.
1940 @end itemize
1942 @c ===beg===
1943 @c h: lambda ([a, b], h2: lambda ([a], a*b), h2(1/2));
1944 @c h(%pi, %gamma);
1945 @c ===end===
1946 @example
1947 @group
1948 (%i1) h: lambda ([a, b], h2: lambda ([a], a*b), h2(1/2));
1949                                                    1
1950 (%o1)     lambda([a, b], h2 : lambda([a], a b), h2(-))
1951                                                    2
1952 @end group
1953 @group
1954 (%i2) h(%pi, %gamma);
1955                              %gamma
1956 (%o2)                        ------
1957                                2
1958 @end group
1959 @end example
1961 @itemize @bullet
1962 @item
1963 Since @code{lambda} quotes its arguments, lambda expression @code{i} below does
1964 not define a "multiply by @code{a}" function.  Such a function can be defined
1965 via @code{buildq}, as in lambda expression @code{i2} below.
1966 @end itemize
1968 @c ===beg===
1969 @c i: lambda ([a], lambda ([x], a*x));
1970 @c i(1/2);
1971 @c i2: lambda([a], buildq([a: a], lambda([x], a*x)));
1972 @c i2(1/2);
1973 @c i2(1/2)(%pi);
1974 @c ===end===
1975 @example
1976 @group
1977 (%i1) i: lambda ([a], lambda ([x], a*x));
1978 (%o1)             lambda([a], lambda([x], a x))
1979 @end group
1980 @group
1981 (%i2) i(1/2);
1982 (%o2)                   lambda([x], a x)
1983 @end group
1984 @group
1985 (%i3) i2: lambda([a], buildq([a: a], lambda([x], a*x)));
1986 (%o3)    lambda([a], buildq([a : a], lambda([x], a x)))
1987 @end group
1988 @group
1989 (%i4) i2(1/2);
1990                                     1
1991 (%o4)                  lambda([x], (-) x)
1992                                     2
1993 @end group
1994 @group
1995 (%i5) i2(1/2)(%pi);
1996                                %pi
1997 (%o5)                          ---
1998                                 2
1999 @end group
2000 @end example
2002 @itemize @bullet
2003 @item
2004 A lambda expression may take a variable number of arguments,
2005 which are indicated by @code{[@var{L}]} as the sole or final argument.
2006 The arguments appear within the function body as a list.
2007 @end itemize
2009 @c ===beg===
2010 @c f : lambda ([aa, bb, [cc]], aa * cc + bb);
2011 @c f (foo, %i, 17, 29, 256);
2012 @c g : lambda ([[aa]], apply ("+", aa));
2013 @c g (17, 29, x, y, z, %e);
2014 @c ===end===
2015 @example
2016 @group
2017 (%i1) f : lambda ([aa, bb, [cc]], aa * cc + bb);
2018 (%o1)          lambda([aa, bb, [cc]], aa cc + bb)
2019 @end group
2020 @group
2021 (%i2) f (foo, %i, 17, 29, 256);
2022 (%o2)       [17 foo + %i, 29 foo + %i, 256 foo + %i]
2023 @end group
2024 @group
2025 (%i3) g : lambda ([[aa]], apply ("+", aa));
2026 (%o3)             lambda([[aa]], apply(+, aa))
2027 @end group
2028 @group
2029 (%i4) g (17, 29, x, y, z, %e);
2030 (%o4)                  z + y + x + %e + 46
2031 @end group
2032 @end example
2034 @opencatbox{Categories:}
2035 @category{Function definition}
2036 @closecatbox
2037 @end deffn
2039 @c NEEDS CLARIFICATION AND EXAMPLES
2041 @c -----------------------------------------------------------------------------
2042 @anchor{local}
2043 @deffn {Function} local (@var{v_1}, @dots{}, @var{v_n})
2045 Saves the properties associated with the symbols @var{v_1}, @dots{}, @var{v_n},
2046 removes any properties before evaluating other expressions,
2047 and restores any saved properties on exit
2048 from the block or other compound expression in which @code{local} appears.
2050 Some declarations are implemented as properties of a symbol, including
2051 @code{:=}, @code{array}, @code{dependencies}, @code{atvalue},
2052 @code{matchdeclare}, @code{atomgrad}, @code{constant}, @code{nonscalar},
2053 @code{assume}, and some others.  The effect of @code{local} is to make such
2054 declarations effective only within the block or other compound expression in
2055 which @code{local} appears; otherwise such declarations are global declarations.
2057 @code{local} can only appear in @code{block}
2058 or in the body of a function definition or @code{lambda} expression,
2059 and only one occurrence is permitted in each.
2061 @code{local} quotes its arguments.
2062 @code{local} returns @code{done}.
2064 Example:
2066 A local function definition.
2068 @c ===beg===
2069 @c foo (x) := 1 - x;
2070 @c foo (100);
2071 @c block (local (foo), foo (x) := 2 * x, foo (100));
2072 @c foo (100);
2073 @c ===end===
2074 @example
2075 @group
2076 (%i1) foo (x) := 1 - x;
2077 (%o1)                    foo(x) := 1 - x
2078 @end group
2079 @group
2080 (%i2) foo (100);
2081 (%o2)                         - 99
2082 @end group
2083 @group
2084 (%i3) block (local (foo), foo (x) := 2 * x, foo (100));
2085 (%o3)                          200
2086 @end group
2087 @group
2088 (%i4) foo (100);
2089 (%o4)                         - 99
2090 @end group
2091 @end example
2093 @opencatbox{Categories:}
2094 @category{Function definition}
2095 @category{Programming}
2096 @closecatbox
2097 @end deffn
2099 @c -----------------------------------------------------------------------------
2100 @anchor{macroexpansion}
2101 @defvr {Option variable} macroexpansion
2102 Default value: @code{false}
2104 @code{macroexpansion} controls whether the expansion (that is, the return value)
2105 of a macro function is substituted for the macro function call.
2106 A substitution may speed up subsequent expression evaluations,
2107 at the cost of storing the expansion.
2109 @table @code
2110 @item false
2111 The expansion of a macro function is not substituted for the macro function call.
2112 @item expand
2113 The first time a macro function call is evaluated,
2114 the expansion is stored.
2115 The expansion is not recomputed on subsequent calls;
2116 any side effects (such as @code{print} or assignment to global variables) happen
2117 only when the macro function call is first evaluated.
2118 Expansion in an expression does not affect other expressions
2119 which have the same macro function call.
2120 @item displace
2121 The first time a macro function call is evaluated,
2122 the expansion is substituted for the call,
2123 thus modifying the expression from which the macro function was called.
2124 The expansion is not recomputed on subsequent calls;
2125 any side effects happen only when the macro function call is first evaluated.
2126 Expansion in an expression does not affect other expressions
2127 which have the same macro function call.
2128 @end table
2130 Examples
2132 When @code{macroexpansion} is @code{false},
2133 a macro function is called every time the calling expression is evaluated,
2134 and the calling expression is not modified.
2136 @c ===beg===
2137 @c f (x) := h (x) / g (x);
2138 @c g (x) ::= block (print ("x + 99 is equal to", x), 
2139 @c                        return (x + 99));
2140 @c h (x) ::= block (print ("x - 99 is equal to", x), 
2141 @c                        return (x - 99));
2142 @c macroexpansion: false;
2143 @c f (a * b);
2144 @c dispfun (f);
2145 @c f (a * b);
2146 @c ===end===
2147 @example
2148 @group
2149 (%i1) f (x) := h (x) / g (x);
2150                                   h(x)
2151 (%o1)                     f(x) := ----
2152                                   g(x)
2153 @end group
2154 @group
2155 (%i2) g (x) ::= block (print ("x + 99 is equal to", x),
2156                        return (x + 99));
2157 (%o2) g(x) ::= block(print("x + 99 is equal to", x), 
2158                                                   return(x + 99))
2159 @end group
2160 @group
2161 (%i3) h (x) ::= block (print ("x - 99 is equal to", x),
2162                        return (x - 99));
2163 (%o3) h(x) ::= block(print("x - 99 is equal to", x), 
2164                                                   return(x - 99))
2165 @end group
2166 @group
2167 (%i4) macroexpansion: false;
2168 (%o4)                         false
2169 @end group
2170 @group
2171 (%i5) f (a * b);
2172 x - 99 is equal to x 
2173 x + 99 is equal to x 
2174                             a b - 99
2175 (%o5)                       --------
2176                             a b + 99
2177 @end group
2178 @group
2179 (%i6) dispfun (f);
2180                                   h(x)
2181 (%t6)                     f(x) := ----
2182                                   g(x)
2184 (%o6)                         [%t6]
2185 @end group
2186 @group
2187 (%i7) f (a * b);
2188 x - 99 is equal to x 
2189 x + 99 is equal to x 
2190                             a b - 99
2191 (%o7)                       --------
2192                             a b + 99
2193 @end group
2194 @end example
2196 When @code{macroexpansion} is @code{expand},
2197 a macro function is called once,
2198 and the calling expression is not modified.
2200 @c ===beg===
2201 @c f (x) := h (x) / g (x);
2202 @c g (x) ::= block (print ("x + 99 is equal to", x), 
2203 @c                        return (x + 99));
2204 @c h (x) ::= block (print ("x - 99 is equal to", x), 
2205 @c                        return (x - 99));
2206 @c macroexpansion: expand;
2207 @c f (a * b);
2208 @c dispfun (f);
2209 @c f (a * b);
2210 @c ===end===
2211 @example
2212 @group
2213 (%i1) f (x) := h (x) / g (x);
2214                                   h(x)
2215 (%o1)                     f(x) := ----
2216                                   g(x)
2217 @end group
2218 @group
2219 (%i2) g (x) ::= block (print ("x + 99 is equal to", x),
2220                        return (x + 99));
2221 (%o2) g(x) ::= block(print("x + 99 is equal to", x), 
2222                                                   return(x + 99))
2223 @end group
2224 @group
2225 (%i3) h (x) ::= block (print ("x - 99 is equal to", x),
2226                        return (x - 99));
2227 (%o3) h(x) ::= block(print("x - 99 is equal to", x), 
2228                                                   return(x - 99))
2229 @end group
2230 @group
2231 (%i4) macroexpansion: expand;
2232 (%o4)                        expand
2233 @end group
2234 @group
2235 (%i5) f (a * b);
2236 x - 99 is equal to x 
2237 x + 99 is equal to x 
2238                             a b - 99
2239 (%o5)                       --------
2240                             a b + 99
2241 @end group
2242 @group
2243 (%i6) dispfun (f);
2244                       mmacroexpanded(x - 99, h(x))
2245 (%t6)         f(x) := ----------------------------
2246                       mmacroexpanded(x + 99, g(x))
2248 (%o6)                         [%t6]
2249 @end group
2250 @group
2251 (%i7) f (a * b);
2252                             a b - 99
2253 (%o7)                       --------
2254                             a b + 99
2255 @end group
2256 @end example
2258 When @code{macroexpansion} is @code{displace},
2259 a macro function is called once,
2260 and the calling expression is modified.
2262 @c ===beg===
2263 @c f (x) := h (x) / g (x);
2264 @c g (x) ::= block (print ("x + 99 is equal to", x), 
2265 @c                        return (x + 99));
2266 @c h (x) ::= block (print ("x - 99 is equal to", x), 
2267 @c                        return (x - 99));
2268 @c macroexpansion: displace;
2269 @c f (a * b);
2270 @c dispfun (f);
2271 @c f (a * b);
2272 @c ===end===
2273 @example
2274 @group
2275 (%i1) f (x) := h (x) / g (x);
2276                                   h(x)
2277 (%o1)                     f(x) := ----
2278                                   g(x)
2279 @end group
2280 @group
2281 (%i2) g (x) ::= block (print ("x + 99 is equal to", x),
2282                        return (x + 99));
2283 (%o2) g(x) ::= block(print("x + 99 is equal to", x), 
2284                                                   return(x + 99))
2285 @end group
2286 @group
2287 (%i3) h (x) ::= block (print ("x - 99 is equal to", x),
2288                        return (x - 99));
2289 (%o3) h(x) ::= block(print("x - 99 is equal to", x), 
2290                                                   return(x - 99))
2291 @end group
2292 @group
2293 (%i4) macroexpansion: displace;
2294 (%o4)                       displace
2295 @end group
2296 @group
2297 (%i5) f (a * b);
2298 x - 99 is equal to x 
2299 x + 99 is equal to x 
2300                             a b - 99
2301 (%o5)                       --------
2302                             a b + 99
2303 @end group
2304 @group
2305 (%i6) dispfun (f);
2306                                  x - 99
2307 (%t6)                    f(x) := ------
2308                                  x + 99
2310 (%o6)                         [%t6]
2311 @end group
2312 @group
2313 (%i7) f (a * b);
2314                             a b - 99
2315 (%o7)                       --------
2316                             a b + 99
2317 @end group
2318 @end example
2320 @opencatbox{Categories:}
2321 @category{Function application}
2322 @category{Global flags}
2323 @closecatbox
2324 @end defvr
2326 @c -----------------------------------------------------------------------------
2327 @anchor{mode_declare}
2328 @anchor{modedeclare}
2329 @deffn {Function} mode_declare (@var{y_1}, @var{mode_1}, @dots{}, @var{y_n}, @var{mode_n})
2330 @deffnx {Function} modedeclare (@var{y_1}, @var{mode_1}, @dots{}, @var{y_n}, @var{mode_n})
2332 A @code{mode_declare} informs the compiler which type (lisp programmers name the type:
2333 ``mode'') a function parameter or its return value will be of. This can greatly
2334 boost the efficiency of the code the compiler generates: Without knowing the type of
2335 all variables and knowing the return value of all functions a function uses
2336 in advance very generic (and thus potentially slow) code needs to be generated.
2338 The arguments of @code{mode_declare} are pairs consisting of a variable (or a list
2339 of variables all having the same mode) and a mode. Available modes (``types'') are:
2340 @example
2341 array            an declared array (see the detailed description below)
2342 boolean          true or false
2343 integer          integers (including arbitrary-size integers)
2344 fixnum           integers (excluding arbitrary-size integers)
2345 float            machine-size floating-point numbers
2346 real             machine-size floating-point or integer
2347 number           Numbers
2348 any              any kind of object (useful for arrays of any)
2349 @end example
2351 A function parameter named @code{a} can be declared as an array filled with elements
2352 of the type @code{t} the following way:
2353 @example
2354 mode_declare (a, array(t, dim1, dim2, ...))
2355 @end example
2356 If none of the elements of the array @code{a} needs to be checked if it still doesn't
2357 contain a value additional code can be omitted by declaring this fact, too:
2358 @example
2359 mode_declare (a, array (t, complete, dim1, dim2, ...))
2360 @end example
2361 The @code{complete} has no effect if all array elements are of the type
2362 @code{fixnum} or @code{float}: Machine-sized numbers inevitably contain a value
2363 (and will automatically be initialized to 0 in most lisp implementations).
2365 Another way to tell that all entries of the array @code{a} are of the type
2366 (``mode'') @code{m} and have been assigned a value to would be:
2367 @example
2368 mode_declare (completearray (a), m))
2369 @end example
2371 Numeric code using arrays might run faster still if the size of the array is
2372 known at compile time, as well, as in:
2373 @example
2374 mode_declare (completearray (a [10, 10]), float)
2375 @end example
2376 for a floating point number array named @code{a} which is 10 x 10.
2378 @code{mode_declare} also can be used in order to declare the type of the result
2379 of a function. In this case the function compilation needs to be preceded by
2380 another @code{mode_declare} statement. For example the expression,
2381 @example
2382 mode_declare ([function (f_1, f_2, ...)], fixnum)
2383 @end example
2384 declares that the values returned by @code{f_1}, @code{f_2}, @dots{} are
2385 single-word integers.
2387 @code{modedeclare} is a synonym for @code{mode_declare}.
2389 If the type of function parameters and results doesn't match the declaration by
2390 @code{mode_declare} the function may misbehave or a warning or an error might
2391 occur, see @mrefcomma{mode_checkp} @mref{mode_check_errorp} and
2392 @mrefdot{mode_check_warnp}
2394 See @mref{mode_identity} for declaring the type of lists and @mref{define_variable} for
2395 declaring the type of all global variables compiled code uses, as well.
2397 Example:
2398 @c ===beg===
2399 @c square_float(f):=(
2400 @c      mode_declare(f,float),
2401 @c      f*f
2402 @c  );
2403 @c mode_declare([function(f)],float);
2404 @c compile(square_float);
2405 @c square_float(100.0);
2406 @c ===end===
2407 @example
2408 @group
2409 (%i1) square_float(f):=(
2410      mode_declare(f,float),
2411      f*f
2412  );
2413 (%o1)   square_float(f) := (mode_declare(f, float), f f)
2414 @end group
2415 @group
2416 (%i2) mode_declare([function(f)],float);
2417 (%o2)                    [[function(f)]]
2418 @end group
2419 @group
2420 (%i3) compile(square_float);
2421 (%o3)                    [square_float]
2422 @end group
2423 @group
2424 (%i4) square_float(100.0);
2425 (%o4)                        10000.0
2426 @end group
2427 @end example
2430 @opencatbox{Categories:}
2431 @category{Translation and compilation}
2432 @closecatbox
2433 @end deffn
2435 @c NEEDS MORE EXAMPLES?
2437 @c -----------------------------------------------------------------------------
2438 @anchor{mode_checkp}
2439 @defvr {Option variable} mode_checkp
2440 Default value: @code{true}
2442 When @code{mode_checkp} is @code{true}, @mref{mode_declare} does not only define
2443 which type a variable will be of so the compiler can generate more efficient code,
2444 but will also create a runtime warning if the variable isn't of the variable type
2445 the code was compiled to deal with.
2447 @c ===beg===
2448 @c mode_checkp:true;
2449 @c square(f):=(
2450 @c          mode_declare(f,float),
2451 @c          f^2);
2452 @c      compile(square);
2453 @c      square(2.3);
2454 @c      square(4);
2455 @c ===end===
2456 @example
2457 @group
2458 (%i1) mode_checkp:true;
2459 (%o1)                         true
2460 @end group
2461 @group
2462 (%i2) square(f):=(
2463     mode_declare(f,float),
2464     f^2);
2465                                                    2
2466 (%o2)       square(f) := (mode_declare(f, float), f )
2467 @end group
2468 @group
2469 (%i3) compile(square);
2470 (%o3)                       [square]
2471 @end group
2472 @group
2473 (%i4) square(2.3);
2474 (%o4)                   5.289999999999999
2475 @end group
2476 @group
2477 (%i5) square(4);
2478 Maxima encountered a Lisp error:
2480  The value
2481    4
2482  is not of type
2483    DOUBLE-FLOAT
2484  when binding $F
2486 Automatically continuing.
2487 To enable the Lisp debugger set *debugger-hook* to nil.
2488 @end group
2489 @end example
2491 @opencatbox{Categories:}
2492 @category{Translation flags and variables}
2493 @closecatbox
2494 @end defvr
2496 @c -----------------------------------------------------------------------------
2497 @anchor{mode_check_errorp}
2498 @defvr {Option variable} mode_check_errorp
2499 Default value: @code{false}
2501 When @code{mode_check_errorp} is @code{true}, @code{mode_declare} calls
2502 error.
2503 @c NEED SOME EXAMPLES HERE.
2505 @opencatbox{Categories:}
2506 @category{Translation flags and variables}
2507 @closecatbox
2508 @end defvr
2510 @c -----------------------------------------------------------------------------
2511 @anchor{mode_check_warnp}
2512 @defvr {Option variable} mode_check_warnp
2513 Default value: @code{true}
2515 @c WHAT DOES THIS MEAN ??
2516 When @code{mode_check_warnp} is @code{true}, mode errors are
2517 described.
2518 @c NEED SOME EXAMPLES HERE.
2520 @opencatbox{Categories:}
2521 @category{Translation flags and variables}
2522 @closecatbox
2523 @end defvr
2525 @c NEEDS AN EXAMPLE FOR DECLARING THE RETURN TYPE
2527 @c -----------------------------------------------------------------------------
2528 @anchor{mode_identity}
2529 @deffn {Function} mode_identity (@var{arg_1}, @var{arg_2})
2531 @code{mode_identity} works similar to @mref{mode_declare}, but is used for
2532 informing the compiler that a thing like a @code{macro} or a list operation
2533 will only return a specific type of object. The purpose of doing so is that
2534 maxima supports many objects: Machine integers, arbitrary length integers,
2535 equations, machine floats, big floats, which means that for everything that
2536 deals with return values of operations that can result in any object the
2537 compiler needs to output generic (and therefore potentially slow) code.
2539 The first argument to @code{mode_identity} is the type of return value
2540 something will return (for possible types see @mref{mode_declare}).
2541 (i.e., one of @code{float}, @code{fixnum}, @code{number},
2542 The second argument is the expression that will return an object of this
2543 type.
2545 If the the return value of this expression is of a type the code was not
2546 compiled for error or warning is signalled.
2547 @c ARE THE MODE_DECLARE VARIABLES FOR TURNING OFF THIS ERROR OR WARNING
2548 @c EFFECTIVE HERE, TOO?
2550 If you knew that @code{first (l)} returned a number then you could write
2552 @example
2553 @code{mode_identity (number, first (l))}.
2554 @end example
2555 However, if you need this construct more often it would be more efficient
2556 to define a function that returns a number fist:
2557 @example
2558 firstnumb (x) ::= buildq ([x], mode_identity (number, first(x)));
2559 compile(firstnumb)
2560 @end example
2561 @code{firstnumb} now can be used every time you need the first element
2562 of a list that is guaranteed to be filled with numbers.
2563 @opencatbox{Categories:}
2564 @category{Translation and compilation}
2565 @closecatbox
2566 @end deffn
2568 @c -----------------------------------------------------------------------------
2569 @anchor{remfunction}
2570 @deffn  {Function} remfunction @
2571 @fname{remfunction} (@var{f_1}, @dots{}, @var{f_n}) @
2572 @fname{remfunction} (all)
2574 Unbinds the function definitions of the symbols @var{f_1}, @dots{}, @var{f_n}.
2575 The arguments may be the names of ordinary functions (created by @mref{:=} or
2576 @mref{define}) or macro functions (created by @mref{::=}).
2578 @code{remfunction (all)} unbinds all function definitions.
2580 @code{remfunction} quotes its arguments.
2582 @code{remfunction} returns a list of the symbols for which the function
2583 definition was unbound.  @code{false} is returned in place of any symbol for
2584 which there is no function definition.
2586 @code{remfunction} does not apply to @mref{memoizing functions} or subscripted functions.
2587 @mref{remarray} applies to those types of functions.
2589 @opencatbox{Categories:}
2590 @category{Function definition}
2591 @closecatbox
2592 @end deffn
2594 @c NEEDS MORE WORK !!!
2596 @c -----------------------------------------------------------------------------
2597 @anchor{savedef}
2598 @defvr {Option variable} savedef
2599 Default value: @code{true}
2601 When @code{savedef} is @code{true}, the Maxima version of a user function is
2602 preserved when the function is translated.  This permits the definition to be
2603 displayed by @code{dispfun} and allows the function to be edited.
2605 When @code{savedef} is @code{false}, the names of translated functions are
2606 removed from the @code{functions} list.
2608 @opencatbox{Categories:}
2609 @category{Translation flags and variables}
2610 @closecatbox
2611 @end defvr
2613 @c -----------------------------------------------------------------------------
2614 @anchor{translate}
2615 @deffn  {Function} translate @
2616 @fname{translate} (@var{f_1}, @dots{}, @var{f_n}) @
2617 @fname{translate} (functions) @
2618 @fname{translate} (all)
2620 Translates the user-defined functions @var{f_1}, @dots{}, @var{f_n} from the
2621 Maxima language into Lisp and evaluates the Lisp translations.
2622 Typically the translated functions run faster than the originals.
2624 @code{translate (all)} or @code{translate (functions)} translates all
2625 user-defined functions.
2627 Functions to be translated should include a call to @code{mode_declare} at the
2628 beginning when possible in order to produce more efficient code.  For example:
2630 @example
2631 f (x_1, x_2, ...) := block ([v_1, v_2, ...],
2632     mode_declare (v_1, mode_1, v_2, mode_2, ...), ...)
2633 @end example
2635 @noindent
2636 where the @var{x_1}, @var{x_2}, @dots{}  are the parameters to the function and
2637 the @var{v_1}, @var{v_2}, @dots{} are the local variables.
2639 The names of translated functions are removed from the @code{functions} list
2640 if @code{savedef} is @code{false} (see below) and are added to the @code{props}
2641 lists.
2643 Functions should not be translated unless they are fully debugged.
2645 Expressions are assumed simplified; if they are not, correct but non-optimal
2646 code gets generated.  Thus, the user should not set the @code{simp} switch to
2647 @code{false} which inhibits simplification of the expressions to be translated.
2649 The switch @code{translate}, if @code{true}, causes automatic
2650 translation of a user's function to Lisp.
2652 Note that translated
2653 functions may not run identically to the way they did before
2654 translation as certain incompatibilities may exist between the Lisp
2655 and Maxima versions.  Principally, the @code{rat} function with more than
2656 one argument and the @code{ratvars} function should not be used if any
2657 variables are @code{mode_declare}'d canonical rational expressions (CRE).
2658 Also the @code{prederror: false} setting
2659 will not translate.
2660 @c WHAT ABOUT % AND %% ???
2662 @code{savedef} - if @code{true} will cause the Maxima version of a user
2663 function to remain when the function is @code{translate}'d.  This permits the
2664 definition to be displayed by @code{dispfun} and allows the function to be
2665 edited.
2667 @code{transrun} - if @code{false} will cause the interpreted version of all
2668 functions to be run (provided they are still around) rather than the
2669 translated version.
2671 The result returned by @code{translate} is a list of the names of the
2672 functions translated.
2674 @opencatbox{Categories:}
2675 @category{Translation and compilation}
2676 @closecatbox
2677 @end deffn
2679 @c -----------------------------------------------------------------------------
2680 @anchor{translate_file}
2681 @deffn  {Function} translate_file @
2682 @fname{translate_file} (@var{maxima_filename}) @
2683 @fname{translate_file} (@var{maxima_filename}, @var{lisp_filename})
2685 Translates a file of Maxima code into a file of Lisp code.
2686 @code{translate_file} returns a list of three filenames:
2687 the name of the Maxima file, the name of the Lisp file, and the name of file
2688 containing additional information about the translation.
2689 @code{translate_file} evaluates its arguments.
2691 @code{translate_file ("foo.mac"); load("foo.LISP")} is the same as the command
2692 @code{batch ("foo.mac")} except for certain restrictions, the use of
2693 @code{'@w{}'} and @code{%}, for example.
2694 @c FIGURE OUT WHAT THE RESTRICTIONS ARE AND STATE THEM
2696 @code{translate_file (@var{maxima_filename})} translates a Maxima file
2697 @var{maxima_filename} into a similarly-named Lisp file.
2698 For example, @code{foo.mac} is translated into @code{foo.LISP}.
2699 The Maxima filename may include a directory name or names,
2700 in which case the Lisp output file is written
2701 to the same directory from which the Maxima input comes.
2703 @code{translate_file (@var{maxima_filename}, @var{lisp_filename})} translates
2704 a Maxima file @var{maxima_filename} into a Lisp file @var{lisp_filename}.
2705 @code{translate_file} ignores the filename extension, if any, of
2706 @code{lisp_filename}; the filename extension of the Lisp output file is always
2707 @code{LISP}.  The Lisp filename may include a directory name or names,
2708 in which case the Lisp output file is written to the specified directory.
2710 @code{translate_file} also writes a file of translator warning
2711 messages of various degrees of severity.
2712 The filename extension of this file is @code{UNLISP}.
2713 This file may contain valuable information, though possibly obscure,
2714 for tracking down bugs in translated code.
2715 The @code{UNLISP} file is always written
2716 to the same directory from which the Maxima input comes.
2718 @code{translate_file} emits Lisp code which causes
2719 some declarations and definitions to take effect as soon
2720 as the Lisp code is compiled.
2721 See @code{compile_file} for more on this topic.
2723 @c CHECK ALL THESE AND SEE WHICH ONES ARE OBSOLETE
2724 See also 
2725 @flushleft
2726 @code{tr_array_as_ref}
2727 @c tr_bind_mode_hook EXISTS BUT IT APPEARS TO BE A GROTESQUE UNDOCUMENTED HACK
2728 @c WE DON'T WANT TO MENTION IT
2729 @c @code{tr_bind_mode_hook}, 
2730 @mrefcomma{tr_bound_function_applyp}
2731 @c tr_exponent EXISTS AND WORKS AS ADVERTISED IN src/troper.lisp
2732 @c NOT OTHERWISE DOCUMENTED; ITS EFFECT SEEMS TOO WEAK TO MENTION
2733 @code{tr_exponent}
2734 @mrefcomma{tr_file_tty_messagesp}
2735 @mrefcomma{tr_float_can_branch_complex}
2736 @mrefcomma{tr_function_call_default}
2737 @mrefcomma{tr_numer}
2738 @mrefcomma{tr_optimize_max_loop}
2739 @mrefcomma{tr_state_vars}
2740 @mrefcomma{tr_warnings_get}
2741 @c Not documented
2742 @code{tr_warn_bad_function_calls}
2743 @mrefcomma{tr_warn_fexpr} 
2744 @mrefcomma{tr_warn_meval}
2745 @mrefcomma{tr_warn_mode}
2746 @mrefcomma{tr_warn_undeclared}
2747 and @mrefdot{tr_warn_undefined_variable}
2748 @end flushleft
2750 @opencatbox{Categories:}
2751 @category{Translation and compilation}
2752 @closecatbox
2753 @end deffn
2755 @c -----------------------------------------------------------------------------
2756 @anchor{transrun}
2757 @defvr {Option variable} transrun
2758 Default value: @code{true}
2760 When @code{transrun} is @code{false} will cause the interpreted
2761 version of all functions to be run (provided they are still around)
2762 rather than the translated version.
2764 @opencatbox{Categories:}
2765 @category{Translation flags and variables}
2766 @closecatbox
2767 @end defvr
2769 @c IN WHAT CONTEXT IS tr_array_as_ref: false APPROPRIATE ??? NOT SEEING THE USEFULNESS HERE.
2770 @c ALSO, I GUESS WE SHOULD HAVE AN ITEM FOR translate_fast_arrays, ANOTHER CONFUSING FLAG ...
2772 @c -----------------------------------------------------------------------------
2773 @anchor{tr_array_as_ref}
2774 @defvr {Option variable} tr_array_as_ref
2775 Default value: @code{true}
2777 If @code{translate_fast_arrays} is @code{false}, array references in Lisp code
2778 emitted by @code{translate_file} are affected by @code{tr_array_as_ref}.
2779 When @code{tr_array_as_ref} is @code{true},
2780 array names are evaluated,
2781 otherwise array names appear as literal symbols in translated code.
2783 @code{tr_array_as_ref} has no effect if @code{translate_fast_arrays} is
2784 @code{true}.
2786 @opencatbox{Categories:}
2787 @category{Translation flags and variables}
2788 @closecatbox
2789 @end defvr
2791 @c WHY IS THIS FLAG NEEDED ??? UNDER WHAT CIRCUMSTANCES CAN TRANSLATION
2792 @c OF A BOUND VARIABLE USED AS A FUNCTION GO WRONG ???
2794 @c -----------------------------------------------------------------------------
2795 @anchor{tr_bound_function_applyp}
2796 @defvr {Option variable} tr_bound_function_applyp
2797 Default value: @code{true}
2799 When @code{tr_bound_function_applyp} is @code{true} and @code{tr_function_call_default}
2800 is @code{general}, if a bound variable (such as a function argument) is found being
2801 used as a function then Maxima will rewrite that function call using @code{apply} and
2802 print a warning message.
2804 For example, if @code{g} is defined by @code{g(f,x) := f(x+1)} then translating
2805 @code{g} will cause Maxima to print a warning and rewrite @code{f(x+1)} as
2806 @code{apply(f,[x+1])}.
2808 @c ===beg===
2809 @c f (x) := x^2$
2810 @c g (f) := f (3)$
2811 @c tr_bound_function_applyp : true$
2812 @c translate (g)$
2813 @c g (lambda ([x], x));
2814 @c tr_bound_function_applyp : false$
2815 @c translate (g)$
2816 @c g (lambda ([x], x));
2817 @c ===end===
2818 @example
2819 (%i1) f (x) := x^2$
2820 (%i2) g (f) := f (3)$
2821 (%i3) tr_bound_function_applyp : true$
2822 @group
2823 (%i4) translate (g)$
2824 warning: f is a bound variable in f(3), but it is used as a function.
2825 note: instead I'll translate it as: apply(f,[3])
2826 @end group
2827 @group
2828 (%i5) g (lambda ([x], x));
2829 (%o5)                           3
2830 @end group
2831 (%i6) tr_bound_function_applyp : false$
2832 (%i7) translate (g)$
2833 @group
2834 (%i8) g (lambda ([x], x));
2835 (%o8)                           9
2836 @end group
2837 @end example
2839 @opencatbox{Categories:}
2840 @category{Translation flags and variables}
2841 @closecatbox
2842 @end defvr
2844 @c -----------------------------------------------------------------------------
2845 @anchor{tr_file_tty_messagesp}
2846 @defvr {Option variable} tr_file_tty_messagesp
2847 Default value: @code{false}
2849 When @code{tr_file_tty_messagesp} is @code{true}, messages generated by
2850 @code{translate_file} during translation of a file are displayed on the console
2851 and inserted into the UNLISP file.  When @code{false}, messages about
2852 translation of the file are only inserted into the UNLISP file.
2854 @opencatbox{Categories:}
2855 @category{Translation flags and variables}
2856 @closecatbox
2857 @end defvr
2859 @c -----------------------------------------------------------------------------
2860 @anchor{tr_float_can_branch_complex}
2861 @defvr {Option variable} tr_float_can_branch_complex
2862 Default value: @code{true}
2864 Tells the Maxima-to-Lisp translator to assume that the functions 
2865 @code{acos}, @code{asin}, @code{asec}, @code{acsc}, @code{acosh},
2866 @code{asech}, @code{atanh}, @code{acoth}, @code{log} and @code{sqrt}
2867 can return complex results.
2869 When it is @code{true} then @code{acos(x)} is of mode @code{any}
2870 even if @code{x} is of mode @code{float} (as set by @code{mode_declare}).
2871 When @code{false} then @code{acos(x)} is of mode
2872 @code{float} if and only if @code{x} is of mode @code{float}.
2874 @opencatbox{Categories:}
2875 @category{Translation flags and variables}
2876 @closecatbox
2877 @end defvr
2879 @c -----------------------------------------------------------------------------
2880 @anchor{tr_function_call_default}
2881 @defvr {Option variable} tr_function_call_default
2882 Default value: @code{general}
2884 @code{false} means give up and call @code{meval}, @code{expr} means assume Lisp
2885 fixed arg function.  @code{general}, the default gives code good for
2886 @code{mexprs} and @code{mlexprs} but not @code{macros}.  @code{general} assures
2887 variable bindings are correct in compiled code.  In @code{general} mode, when
2888 translating F(X), if F is a bound variable, then it assumes that
2889 @code{apply (f, [x])} is meant, and translates a such, with appropriate warning.
2890 There is no need to turn this off.  With the default settings, no warning
2891 messages implies full compatibility of translated and compiled code with the
2892 Maxima interpreter.
2894 @opencatbox{Categories:}
2895 @category{Translation flags and variables}
2896 @closecatbox
2897 @end defvr
2899 @c -----------------------------------------------------------------------------
2900 @anchor{tr_numer}
2901 @defvr {Option variable} tr_numer
2902 Default value: @code{false}
2904 When @code{tr_numer} is @code{true}, @code{numer} properties are used for
2905 atoms which have them, e.g. @code{%pi}.
2907 @opencatbox{Categories:}
2908 @category{Translation flags and variables}
2909 @closecatbox
2910 @end defvr
2912 @c -----------------------------------------------------------------------------
2913 @anchor{tr_optimize_max_loop}
2914 @defvr {Option variable} tr_optimize_max_loop
2915 Default value: 100
2917 @code{tr_optimize_max_loop} is the maximum number of times the
2918 macro-expansion and optimization pass of the translator will loop in
2919 considering a form.  This is to catch macro expansion errors, and
2920 non-terminating optimization properties.
2922 @opencatbox{Categories:}
2923 @category{Translation flags and variables}
2924 @closecatbox
2925 @end defvr
2927 @c ARE ANY OF THESE OBSOLETE ??
2929 @c -----------------------------------------------------------------------------
2930 @anchor{tr_state_vars}
2931 @defvr {System variable} tr_state_vars
2932 Default value:
2933 @example
2934 [translate_fast_arrays, tr_function_call_default, tr_bound_function_applyp,
2935 tr_array_as_ref, tr_numer, tr_float_can_branch_complex, define_variable]
2936 @end example
2938 The list of the switches that affect the form of the
2939 translated output.
2940 @c DOES THE GENERAL USER REALLY CARE ABOUT DEBUGGING THE TRANSLATOR ???
2941 @c I doubt it.
2942 This information is useful to system people when
2943 trying to debug the translator.  By comparing the translated product
2944 to what should have been produced for a given state, it is possible to
2945 track down bugs.
2947 @opencatbox{Categories:}
2948 @category{Translation flags and variables}
2949 @closecatbox
2950 @end defvr
2952 @c tr_warnings_get EXISTS AND FUNCTIONS AS ADVERTISED (SORT OF) -- RETURNS *tr-runtime-warned*
2953 @c WHICH HAS ONLY A FEW KINDS OF WARNINGS PUSHED ONTO IT; IT'S CERTAINLY NOT COMPREHENSIVE
2954 @c DO WE REALLY NEED THIS SLIGHTLY WORKING FUNCTION ??
2956 @c -----------------------------------------------------------------------------
2957 @anchor{tr_warnings_get}
2958 @deffn {Function} tr_warnings_get ()
2960 Prints a list of warnings which have been given by
2961 the translator during the current translation.
2963 @opencatbox{Categories:}
2964 @category{Translation and compilation}
2965 @closecatbox
2966 @end deffn
2968 @c -----------------------------------------------------------------------------
2969 @defvr {Option variable} tr_warn_bad_function_calls
2970 Default value: @code{true}
2972 - Gives a warning when
2973 when function calls are being made which may not be correct due to
2974 improper declarations that were made at translate time.
2976 @opencatbox{Categories:}
2977 @category{Translation flags and variables}
2978 @closecatbox
2979 @end defvr
2981 @c -----------------------------------------------------------------------------
2982 @anchor{tr_warn_fexpr}
2983 @defvr {Option variable} tr_warn_fexpr
2984 Default value: @code{compfile}
2986 - Gives a warning if any FEXPRs are
2987 encountered.  FEXPRs should not normally be output in translated code,
2988 all legitimate special program forms are translated.
2990 @opencatbox{Categories:}
2991 @category{Translation flags and variables}
2992 @closecatbox
2993 @end defvr
2995 @c -----------------------------------------------------------------------------
2996 @anchor{tr_warn_meval}
2997 @defvr {Option variable} tr_warn_meval
2998 Default value: @code{compfile}
3000 - Gives a warning if the function @code{meval} gets called.  If @code{meval} is
3001 called that indicates problems in the translation.
3003 @opencatbox{Categories:}
3004 @category{Translation flags and variables}
3005 @closecatbox
3006 @end defvr
3008 @c -----------------------------------------------------------------------------
3009 @anchor{tr_warn_mode}
3010 @defvr {Option variable} tr_warn_mode
3011 Default value: @code{all}
3013 - Gives a warning when variables are
3014 assigned values inappropriate for their mode.
3016 @opencatbox{Categories:}
3017 @category{Translation flags and variables}
3018 @closecatbox
3019 @end defvr
3021 @c -----------------------------------------------------------------------------
3022 @anchor{tr_warn_undeclared}
3023 @defvr {Option variable} tr_warn_undeclared
3024 Default value: @code{compile}
3026 - Determines when to send
3027 warnings about undeclared variables to the TTY.
3029 @opencatbox{Categories:}
3030 @category{Translation flags and variables}
3031 @closecatbox
3032 @end defvr
3034 @c -----------------------------------------------------------------------------
3035 @anchor{tr_warn_undefined_variable}
3036 @defvr {Option variable} tr_warn_undefined_variable
3037 Default value: @code{all}
3039 - Gives a warning when
3040 undefined global variables are seen.
3042 @opencatbox{Categories:}
3043 @category{Translation flags and variables}
3044 @closecatbox
3045 @end defvr
3047 @c -----------------------------------------------------------------------------
3048 @anchor{compile_file}
3049 @deffn  {Function} compile_file @
3050 @fname{compile_file} (@var{filename}) @
3051 @fname{compile_file} (@var{filename}, @var{compiled_filename}) @
3052 @fname{compile_file} (@var{filename}, @var{compiled_filename}, @var{lisp_filename})
3054 Translates the Maxima file @var{filename} into Lisp, and executes the Lisp compiler.
3055 The compiled code is not loaded into Maxima.
3057 @code{compile_file} returns a list of the names of four files: the original
3058 Maxima file, the Lisp translation, notes on translation, and the compiled code.
3059 If the compilation fails, the fourth item is @code{false}.
3061 Some declarations and definitions take effect as soon
3062 as the Lisp code is compiled (without loading the compiled code).
3063 These include functions defined with the @code{:=} operator,
3064 macros define with the @code{::=} operator,
3065 @c HEDGE -- DON'T KNOW IF THERE IS ANOTHER WAY
3066 @code{alias}, @code{declare},
3067 @code{define_variable},  @code{mode_declare},
3068 and 
3069 @code{infix}, @code{matchfix},
3070 @code{nofix}, @code{postfix}, @code{prefix},
3071 and @code{compfile}.
3073 Assignments and function calls are not evaluated until the compiled code is
3074 loaded.  In particular, within the Maxima file, assignments to the translation
3075 flags (@code{tr_numer}, etc.) have no effect on the translation.
3077 @c @code{compile_file} may mistake warnings for errors and
3078 @c return @code{false} as the name of the compiled code when, in fact,
3079 @c the compilation succeeded. This is a bug. 
3080 @c REPORTED AS SOURCEFORGE BUG # 1103722.
3082 @var{filename} may not contain @code{:lisp} statements.
3084 @code{compile_file} evaluates its arguments.
3086 @opencatbox{Categories:}
3087 @category{Translation and compilation}
3088 @closecatbox
3089 @end deffn
3091 @c NEEDS CLARIFICATION
3093 @c -----------------------------------------------------------------------------
3094 @anchor{declare_translated}
3095 @deffn {Function} declare_translated (@var{f_1}, @var{f_2}, @dots{})
3097 When translating a file of Maxima code
3098 to Lisp, it is important for the translator to know which functions it
3099 sees in the file are to be called as translated or compiled functions,
3100 and which ones are just Maxima functions or undefined.  Putting this
3101 declaration at the top of the file, lets it know that although a symbol
3102 does which does not yet have a Lisp function value, will have one at
3103 call time.  @code{(MFUNCTION-CALL fn arg1 arg2 ...)} is generated when
3104 the translator does not know @code{fn} is going to be a Lisp function.
3106 @opencatbox{Categories:}
3107 @category{Translation and compilation}
3108 @closecatbox
3109 @end deffn