Update docs to match implementation of $build_and_dump_html_index
[maxima.git] / doc / info / Function.texi
blobba06c64e8892012c4afc5ed300d98b9f43b81f3b
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{arg_1}, @dots{}, @var{arg_n}])
647 Constructs and evaluates an expression @code{@var{F}(@var{arg_1}, ..., @var{arg_n})}.
648 The function arguments @code{[@var{arg_1}, @dots{}, @var{arg_n}]} may
649 be of any length and comprise any expressions.
650 @code{apply} evaluates all of its arguments, @var{F} and @var{arg_1}, @dots{}, @var{arg_n} alike,
651 unless evaluation is prevented by quotation.
653 @code{apply} does not attempt to distinguish a @mref{memoizing function} from an ordinary 
654 function; when @var{F} is the name of a memoizing function, @code{apply} evaluates
655 @code{@var{F}(...)} (that is, a function call with parentheses instead of square
656 brackets).  @code{arrayapply} evaluates a function call with square brackets in
657 this case.
659 See also @mref{funmake} and @mrefdot{args}
661 Examples:
663 The function arguments @code{[@var{arg_1}, @dots{}, @var{arg_n}]} may be of any length.
664 Here @code{min} and @code{"+"} are applied to a list @code{L}.
666 @c ===beg===
667 @c L : [1, 5, -10.2, 4, 3];
668 @c apply (min, L);
669 @c apply ("+", L);
670 @c ===end===
671 @example
672 @group
673 (%i1) L : [1, 5, -10.2, 4, 3];
674 (%o1)                 [1, 5, - 10.2, 4, 3]
675 @end group
676 @group
677 (%i2) apply (min, L);
678 (%o2)                        - 10.2
679 @end group
680 @group
681 (%i3) apply ("+", L);
682 (%o3)                         2.80000000
683 @end group
684 @end example
686 @code{apply} evaluates all of its arguments, unless evaluation is prevented by quotation.
687 First example: @code{dispfun} ordinarily does not evaluate its argument,
688 but we can ensure the evaluation of the argument via @code{apply}.
690 @c ===beg===
691 @c F (x) := x / 1729;
692 @c fname : F;
693 @c dispfun (F);
694 @c dispfun (fname);
695 @c apply (dispfun, [fname]);
696 @c ===end===
697 @example
698 @group
699 (%i1) F (x) := x / 1729;
700                                    x
701 (%o1)                     F(x) := ----
702                                   1729
703 @end group
704 @group
705 (%i2) fname : F;
706 (%o2)                           F
707 @end group
708 @group
709 (%i3) dispfun (F);
710                                    x
711 (%t3)                     F(x) := ----
712                                   1729
714 (%o3)                         [%t3]
715 @end group
716 @group
717 (%i4) dispfun (fname);
718 fundef: no such function: fname
719  -- an error. To debug this try: debugmode(true);
720 @end group
721 @group
722 (%i5) apply (dispfun, [fname]);
723                                    x
724 (%t5)                     F(x) := ----
725                                   1729
727 (%o5)                         [%t5]
728 @end group
729 @end example
731 @code{apply} evaluates all of its arguments, unless evaluation is prevented by quotation.
732 Second example: create a function that declares all of its arguments to be complex.
734 @c ===beg===
735 @c g([u]):=apply('declare,[u,complex])$
736 @c g(a,b,c)$
737 @c facts();
738 @c ===end===
739 @example
740 @group
741 (%i1) g([u]) := apply('declare,[u,complex])$
742 (%i2) g(a,b,c)$
743 (%i3) facts();
744 (%o3) [kind(a, complex), kind(b, complex), kind(c, complex)]
745 @end group
746 @end example
748 @code{apply} evaluates all of its arguments, unless evaluation is prevented by quotation.
749 Third example: @code{apply} ordinarily evaluates its first argument,
750 but single quote @code{'} prevents evaluation.
751 Note that @code{demoivre} is the name of a global variable and also a function.
753 @c ===beg===
754 @c demoivre;
755 @c demoivre (exp (%i * x));
756 @c apply (demoivre, [exp (%i * x)]);
757 @c apply ('demoivre, [exp (%i * x)]);
758 @c ===end===
759 @example
760 @group
761 (%i1) demoivre;
762 (%o1)                         false
763 @end group
764 @group
765 (%i2) demoivre (exp (%i * x));
766 (%o2)                  %i sin(x) + cos(x)
767 @end group
768 @group
769 (%i3) apply (demoivre, [exp (%i * x)]);
770 apply: found false where a function was expected.
771  -- an error. To debug this try: debugmode(true);
772 @end group
773 @group
774 (%i4) apply ('demoivre, [exp (%i * x)]);
775 (%o4)                  %i sin(x) + cos(x)
776 @end group
777 @end example
779 The function arguments @code{[@var{arg_1}, @dots{}, @var{arg_n}]} may
780 be of any length and comprise any expressions.
781 Convert a nested list into a matrix by calling @code{apply}.
783 @c ===beg===
784 @c a:[[1,2],[3,4]];
785 @c apply(matrix,a);
786 @c ===end===
787 @example
788 @group
789 (%i1) a:[[1,2],[3,4]];
790 (%o1)                   [[1, 2], [3, 4]]
791 @end group
792 @group
793 (%i2) apply(matrix,a);
794                             [ 1  2 ]
795 (%o2)                       [      ]
796                             [ 3  4 ]
797 @end group
798 @end example
800 @opencatbox{Categories:}
801 @category{Function application}
802 @closecatbox
803 @end deffn
805 @c -----------------------------------------------------------------------------
806 @anchor{block}
807 @deffn  {Function} block @
808 @fname{block} ([@var{v_1}, @dots{}, @var{v_m}], @var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n}) @
809 @fname{block} (@var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n})
811 The function @code{block} allows to make the variables @var{v_1}, @dots{},
812 @var{v_m} to be local for a sequence of commands. If these variables
813 are already bound @code{block} saves the current values of the
814 variables @var{v_1}, @dots{}, @var{v_m} (if any) upon entry to the
815 block, then unbinds the variables so that they evaluate to themselves;
816 The local variables may be bound to arbitrary values within the block
817 but when the block is exited the saved values are restored, and the
818 values assigned within the block are lost.
820 If there is no need to define local variables then the list at the
821 beginning of the @code{block} command may be omitted.
822 In this case if neither @mref{return} nor @mref{go} are used
823 @code{block} behaves similar to the following construct:
825 @example
826 ( expr_1, expr_2,... , expr_n );
827 @end example
829 @var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n} will be evaluated in sequence and
830 the value of the last expression will be returned. The sequence can be 
831 modified by the @code{go}, @code{throw}, and @code{return} functions.  The last
832 expression is @var{expr_n} unless @code{return} or an expression containing
833 @code{throw} is evaluated.
835 The declaration @code{local(@var{v_1}, ..., @var{v_m})} within @code{block}
836 saves the properties associated with the symbols @var{v_1}, @dots{}, @var{v_m},
837 removes any properties before evaluating other expressions, and restores any
838 saved properties on exit from the block.  Some declarations are implemented as
839 properties of a symbol, including @code{:=}, @code{array}, @code{dependencies},
840 @code{atvalue}, @code{matchdeclare}, @code{atomgrad}, @code{constant},
841 @code{nonscalar}, @code{assume}, and some others.  The effect of @code{local}
842 is to make such declarations effective only within the block; otherwise
843 declarations within a block are actually global declarations.
845 @code{block} may appear within another @code{block}.
846 Local variables are established each time a new @code{block} is evaluated.
847 Local variables appear to be global to any enclosed blocks.
848 If a variable is non-local in a block,
849 its value is the value most recently assigned by an enclosing block, if any,
850 otherwise, it is the value of the variable in the global environment.
851 This policy may coincide with the usual understanding of "dynamic scope".
853 The value of the block is the value of the last statement or the
854 value of the argument to the function @code{return} which may be used to exit
855 explicitly from the block. The function @code{go} may be used to transfer
856 control to the statement of the block that is tagged with the argument
857 to @code{go}.  To tag a statement, precede it by an atomic argument as
858 another statement in the block.  For example:
859 @code{block ([x], x:1, loop, x: x+1, ..., go(loop), ...)}.  The argument to
860 @code{go} must be the name of a tag appearing within the block.  One cannot use
861 @code{go} to transfer to a tag in a block other than the one containing the
862 @code{go}.
864 Blocks typically appear on the right side of a function definition
865 but can be used in other places as well.
867 See also @mref{return} and @mrefdot{go}
869 @c Needs some examples.
871 @opencatbox{Categories:}
872 @category{Expressions}
873 @category{Programming}
874 @closecatbox
875 @end deffn
877 @c REPHRASE, NEEDS EXAMPLE
879 @c -----------------------------------------------------------------------------
880 @anchor{break}
881 @deffn {Function} break (@var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n})
883 Evaluates and prints @var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n} and then
884 causes a Maxima break at which point the user can examine and change
885 his environment.  Upon typing @code{exit;} the computation resumes.
887 @opencatbox{Categories:}
888 @category{Debugging}
889 @closecatbox
890 @end deffn
892 @c FOR SOME REASON throw IS IN SOME OTHER FILE. MOVE throw INTO THIS FILE.
893 @c NEEDS CLARIFICATION
895 @c -----------------------------------------------------------------------------
896 @anchor{catch}
897 @deffn {Function} catch (@var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n})
899 Evaluates @var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n} one by one; if any
900 leads to the evaluation of an expression of the
901 form @code{throw (arg)}, then the value of the @code{catch} is the value of
902 @code{throw (arg)}, and no further expressions are evaluated.
903 This "non-local return" thus goes through any depth of
904 nesting to the nearest enclosing @code{catch}.  If there is no @code{catch}
905 enclosing a @code{throw}, an error message is printed.
907 If the evaluation of the arguments does not lead to the evaluation of any
908 @code{throw} then the value of @code{catch} is the value of @var{expr_n}.
910 @c ===beg===
911 @c lambda ([x], if x < 0 then throw(x) else f(x))$
912 @c g(l) := catch (map (''%, l))$
913 @c g ([1, 2, 3, 7]);
914 @c g ([1, 2, -3, 7]);
915 @c ===end===
916 @example
917 (%i1) lambda ([x], if x < 0 then throw(x) else f(x))$
918 (%i2) g(l) := catch (map (''%, l))$
919 (%i3) g ([1, 2, 3, 7]);
920 (%o3)               [f(1), f(2), f(3), f(7)]
921 (%i4) g ([1, 2, -3, 7]);
922 (%o4)                          - 3
923 @end example
925 @c REWORD THIS PART.
926 The function @code{g} returns a list of @code{f} of each element of @code{l} if
927 @code{l} consists only of non-negative numbers; otherwise, @code{g} "catches"
928 the first negative element of @code{l} and "throws" it up.
930 @opencatbox{Categories:}
931 @category{Programming}
932 @closecatbox
933 @end deffn
935 @c -----------------------------------------------------------------------------
936 @anchor{compfile}
937 @deffn  {Function} compfile @
938 @fname{compfile} (@var{filename}, @var{f_1}, @dots{}, @var{f_n}) @
939 @fname{compfile} (@var{filename}, functions) @
940 @fname{compfile} (@var{filename}, all)
942 Translates Maxima functions into Lisp and writes the translated code into the
943 file @var{filename}.
945 @code{compfile(@var{filename}, @var{f_1}, ..., @var{f_n})} translates the
946 specified functions.  @code{compfile (@var{filename}, functions)} and
947 @code{compfile (@var{filename}, all)} translate all user-defined functions.
949 The Lisp translations are not evaluated, nor is the output file processed by
950 the Lisp compiler.
951 @c SO LET'S CONSIDER GIVING THIS FUNCTION A MORE ACCURATE NAME.
952 @code{translate} creates and evaluates Lisp translations.  @code{compile_file}
953 translates Maxima into Lisp, and then executes the Lisp compiler.
955 See also @mrefcomma{translate} @mrefcomma{translate_file} and @mrefdot{compile_file}
957 @opencatbox{Categories:}
958 @category{Translation and compilation}
959 @closecatbox
960 @end deffn
962 @c THIS VARIABLE IS OBSOLETE: ASSIGNING compgrind: true CAUSES compfile
963 @c TO EVENTUALLY CALL AN OBSOLETE FUNCTION SPRIN1.
964 @c RECOMMENDATION IS TO CUT THIS ITEM, AND CUT $compgrind FROM src/transs.lisp
965 @c @defvar compgrind
966 @c Default value: @code{false}
967 @c 
968 @c When @code{compgrind} is @code{true}, function definitions printed by
969 @c @code{compfile} are pretty-printed.
970 @c 
971 @c @end defvar
973 @c -----------------------------------------------------------------------------
974 @anchor{compile}
975 @deffn  {Function} compile @
976 @fname{compile} (@var{f_1}, @dots{}, @var{f_n}) @
977 @fname{compile} (functions) @
978 @fname{compile} (all)
980 Translates Maxima functions @var{f_1}, @dots{}, @var{f_n} into Lisp, evaluates
981 the Lisp translations, and calls the Lisp function @code{COMPILE} on each
982 translated function.  @code{compile} returns a list of the names of the
983 compiled functions.
985 @code{compile (all)} or @code{compile (functions)} compiles all user-defined
986 functions.
988 @code{compile} quotes its arguments; 
989 the quote-quote operator @code{'@w{}'} defeats quotation.
991 Compiling a function to native code can mean a big increase in speed and might 
992 cause the memory footprint to reduce drastically.
993 Code tends to be especially effective when the flexibility it needs to provide
994 is limited. If compilation doesn't provide the speed that is needed a few ways
995 to limit the code's functionality are the following:
996 @itemize @bullet
997 @item If the function accesses global variables the complexity of the function
998       can be drastically be reduced by limiting these variables to one data type,
999       for example using @mref{mode_declare} or a statement like the following one:
1000       @code{put(x_1, bigfloat, numerical_type)}
1001 @item The compiler might warn about undeclared variables if text could either be
1002       a named option to a command or (if they are assigned a value to) the name
1003       of a variable. Prepending the option with a single quote @code{'}
1004       tells the compiler that the text is meant as an option.
1005 @end itemize
1007 @opencatbox{Categories:}
1008 @category{Translation and compilation}
1009 @closecatbox
1010 @end deffn
1012 @c -----------------------------------------------------------------------------
1013 @anchor{define}
1014 @deffn  {Function} define @
1015 @fname{define} (@var{f}(@var{x_1}, @dots{}, @var{x_n}), @var{expr}) @
1016 @fname{define} (@var{f}[@var{x_1}, @dots{}, @var{x_n}], @var{expr}) @
1017 @fname{define} (@var{f}[@var{x_1}, @dots{}, @var{x_n}](@var{y_1}, @dots{}, @var{y_m}), @var{expr}) @
1018 @fname{define} (funmake (@var{f}, [@var{x_1}, @dots{}, @var{x_n}]), @var{expr}) @
1019 @fname{define} (arraymake (@var{f}, [@var{x_1}, @dots{}, @var{x_n}]), @var{expr}) @
1020 @fname{define} (ev (@var{expr_1}), @var{expr_2})
1022 Defines a function named @var{f} with arguments @var{x_1}, @dots{}, @var{x_n}
1023 and function body @var{expr}.  @code{define} always evaluates its second
1024 argument (unless explicitly quoted).  The function so defined may be an ordinary
1025 Maxima function (with arguments enclosed in parentheses) or a @mref{memoizing function}
1026 (with arguments enclosed in square brackets).
1028 When the last or only function argument @var{x_n} is a list of one element,
1029 the function defined by @code{define} accepts a variable number of arguments.
1030 Actual arguments are assigned one-to-one to formal arguments @var{x_1}, @dots{},
1031 @var{x_(n - 1)}, and any further actual arguments, if present, are assigned to
1032 @var{x_n} as a list.
1034 When the first argument of @code{define} is an expression of the form
1035 @code{@var{f}(@var{x_1}, ..., @var{x_n})} or @code{@var{f}[@var{x_1}, ...,
1036 @var{x_n}]}, the function arguments are evaluated but @var{f} is not evaluated,
1037 even if there is already a function or variable by that name.
1039 When the first argument is an expression with operator @code{funmake},
1040 @code{arraymake}, or @code{ev}, the first argument is evaluated;
1041 this allows for the function name to be computed, as well as the body.
1043 All function definitions appear in the same namespace; defining a function
1044 @code{f} within another function @code{g} does not automatically limit the scope
1045 of @code{f} to @code{g}.  However, @code{local(f)} makes the definition of
1046 function @code{f} effective only within the block or other compound expression
1047 in which @code{local} appears.
1049 If some formal argument @var{x_k} is a quoted symbol (after evaluation), the
1050 function defined by @code{define} does not evaluate the corresponding actual
1051 argument.  Otherwise all actual arguments are evaluated.
1053 See also @mref{:=} and @mrefdot{::=}
1055 Examples:
1057 @code{define} always evaluates its second argument (unless explicitly quoted).
1059 @c ===beg===
1060 @c expr : cos(y) - sin(x);
1061 @c define (F1 (x, y), expr);
1062 @c F1 (a, b);
1063 @c F2 (x, y) := expr;
1064 @c F2 (a, b);
1065 @c ===end===
1066 @example
1067 @group
1068 (%i1) expr : cos(y) - sin(x);
1069 (%o1)                    cos(y) - sin(x)
1070 @end group
1071 @group
1072 (%i2) define (F1 (x, y), expr);
1073 (%o2)              F1(x, y) := cos(y) - sin(x)
1074 @end group
1075 @group
1076 (%i3) F1 (a, b);
1077 (%o3)                    cos(b) - sin(a)
1078 @end group
1079 @group
1080 (%i4) F2 (x, y) := expr;
1081 (%o4)                   F2(x, y) := expr
1082 @end group
1083 @group
1084 (%i5) F2 (a, b);
1085 (%o5)                    cos(y) - sin(x)
1086 @end group
1087 @end example
1089 The function defined by @code{define} may be an ordinary Maxima function or a
1090 @mref{memoizing function}.
1092 @c ===beg===
1093 @c define (G1 (x, y), x.y - y.x);
1094 @c define (G2 [x, y], x.y - y.x);
1095 @c ===end===
1096 @example
1097 @group
1098 (%i1) define (G1 (x, y), x.y - y.x);
1099 (%o1)               G1(x, y) := x . y - y . x
1100 @end group
1101 @group
1102 (%i2) define (G2 [x, y], x.y - y.x);
1103 (%o2)                G2     := x . y - y . x
1104                        x, y
1105 @end group
1106 @end example
1108 When the last or only function argument @var{x_n} is a list of one element,
1109 the function defined by @code{define} accepts a variable number of arguments.
1111 @c ===beg===
1112 @c define (H ([L]), '(apply ("+", L)));
1113 @c H (a, b, c);
1114 @c ===end===
1115 @example
1116 @group
1117 (%i1) define (H ([L]), '(apply ("+", L)));
1118 (%o1)                H([L]) := apply("+", L)
1119 @end group
1120 @group
1121 (%i2) H (a, b, c);
1122 (%o2)                       c + b + a
1123 @end group
1124 @end example
1126 When the first argument is an expression with operator @code{funmake},
1127 @code{arraymake}, or @code{ev}, the first argument is evaluated.
1129 @c ===beg===
1130 @c [F : I, u : x];
1131 @c funmake (F, [u]);
1132 @c define (funmake (F, [u]), cos(u) + 1);
1133 @c define (arraymake (F, [u]), cos(u) + 1);
1134 @c define (foo (x, y), bar (y, x));
1135 @c define (ev (foo (x, y)), sin(x) - cos(y));
1136 @c ===end===
1137 @example
1138 @group
1139 (%i1) [F : I, u : x];
1140 (%o1)                        [I, x]
1141 @end group
1142 @group
1143 (%i2) funmake (F, [u]);
1144 (%o2)                         I(x)
1145 @end group
1146 @group
1147 (%i3) define (funmake (F, [u]), cos(u) + 1);
1148 (%o3)                  I(x) := cos(x) + 1
1149 @end group
1150 @group
1151 (%i4) define (arraymake (F, [u]), cos(u) + 1);
1152 (%o4)                   I  := cos(x) + 1
1153                          x
1154 @end group
1155 @group
1156 (%i5) define (foo (x, y), bar (y, x));
1157 (%o5)                foo(x, y) := bar(y, x)
1158 @end group
1159 @group
1160 (%i6) define (ev (foo (x, y)), sin(x) - cos(y));
1161 (%o6)             bar(y, x) := sin(x) - cos(y)
1162 @end group
1163 @end example
1165 @opencatbox{Categories:}
1166 @category{Function definition}
1167 @closecatbox
1168 @end deffn
1170 @c SEE NOTE BELOW ABOUT THE DOCUMENTATION STRING
1171 @c @deffn {Function} define_variable (@var{name}, @var{default_value}, @var{mode}, @var{documentation})
1173 @c -----------------------------------------------------------------------------
1174 @anchor{define_variable}
1175 @deffn {Function} define_variable (@var{name}, @var{default_value}, @var{mode})
1177 Introduces a global variable into the Maxima environment.
1178 @code{define_variable} is useful in user-written packages, which are often
1179 translated or compiled as it gives the compiler hints of the type (``mode'')
1180 of a variable and therefore avoids requiring it to generate generic code that
1181 can deal with every variable being an integer, float, maxima object, array etc.
1183 @code{define_variable} carries out the following steps:
1185 @enumerate
1186 @item
1187 @code{mode_declare (@var{name}, @var{mode})} declares the mode (``type'') of
1188 @var{name} to the translator which can considerably speed up compiled code as
1189 it allows having to create generic code. See @mref{mode_declare} for a list of
1190 the possible modes.
1192 @item
1193 If the variable is unbound, @var{default_value} is assigned to @var{name}.
1195 @item
1196 Associates @var{name} with a test function
1197 to ensure that @var{name} is only assigned values of the declared mode.
1198 @end enumerate
1201 @c FOLLOWING STATEMENT APPEARS TO BE OUT OF DATE.
1202 @c EXAMINING DEFMSPEC $DEFINE_VARIABLE AND DEF%TR $DEFINE_VARIABLE IN src/trmode.lisp,
1203 @c IT APPEARS THAT THE 4TH ARGUMENT IS NEVER REFERRED TO.
1204 @c EXECUTING translate_file ON A MAXIMA BATCH FILE WHICH CONTAINS
1205 @c define_variable (foo, 2222, integer, "THIS IS FOO");
1206 @c DOES NOT PUT "THIS IS FOO" INTO THE LISP FILE NOR THE UNLISP FILE.
1207 @c The optional 4th argument is a documentation string.  When
1208 @c @code{translate_file} is used on a package which includes documentation
1209 @c strings, a second file is output in addition to the Lisp file which
1210 @c will contain the documentation strings, formatted suitably for use in
1211 @c manuals, usage files, or (for instance) @code{describe}.
1213 The @code{value_check} property can be assigned to any variable which has been
1214 defined via @code{define_variable} with a mode other than @code{any}.
1215 The @code{value_check} property is a lambda expression or the name of a function
1216 of one variable, which is called when an attempt is made to assign a value to
1217 the variable.  The argument of the @code{value_check} function is the would-be
1218 assigned value.
1220 @code{define_variable} evaluates @code{default_value}, and quotes @code{name}
1221 and @code{mode}.  @code{define_variable} returns the current value of
1222 @code{name}, which is @code{default_value} if @code{name} was unbound before,
1223 and otherwise it is the previous value of @code{name}.
1225 Examples:
1227 @code{foo} is a Boolean variable, with the initial value @code{true}.
1229 @c ===beg===
1230 @c define_variable (foo, true, boolean);
1231 @c foo;
1232 @c foo: false;
1233 @c foo: %pi;
1234 @c foo;
1235 @c ===end===
1236 @example
1237 @group
1238 (%i1) define_variable (foo, true, boolean);
1239 (%o1)                         true
1240 @end group
1241 @group
1242 (%i2) foo;
1243 (%o2)                         true
1244 @end group
1245 @group
1246 (%i3) foo: false;
1247 (%o3)                         false
1248 @end group
1249 @group
1250 (%i4) foo: %pi;
1251 translator: foo was declared with mode boolean
1252                                           , but it has value: %pi
1253  -- an error. To debug this try: debugmode(true);
1254 @end group
1255 @group
1256 (%i5) foo;
1257 (%o5)                         false
1258 @end group
1259 @end example
1261 @code{bar} is an integer variable, which must be prime.
1263 @c ===beg===
1264 @c define_variable (bar, 2, integer);
1265 @c qput (bar, prime_test, value_check);
1266 @c prime_test (y) := if not primep(y) then 
1267 @c                            error (y, "is not prime.");
1268 @c bar: 1439;
1269 @c bar: 1440;
1270 @c bar;
1271 @c ===end===
1272 @example
1273 @group
1274 (%i1) define_variable (bar, 2, integer);
1275 (%o1)                           2
1276 @end group
1277 @group
1278 (%i2) qput (bar, prime_test, value_check);
1279 (%o2)                      prime_test
1280 @end group
1281 @group
1282 (%i3) prime_test (y) := if not primep(y) then
1283                            error (y, "is not prime.");
1284 (%o3) prime_test(y) := if not primep(y)
1285                                    then error(y, "is not prime.")
1286 @end group
1287 @group
1288 (%i4) bar: 1439;
1289 (%o4)                         1439
1290 @end group
1291 @group
1292 (%i5) bar: 1440;
1293 1440 is not prime.
1294 #0: prime_test(y=1440)
1295  -- an error. To debug this try: debugmode(true);
1296 @end group
1297 @group
1298 (%i6) bar;
1299 (%o6)                         1439
1300 @end group
1301 @end example
1303 @code{baz_quux} is a variable which cannot be assigned a value.
1304 The mode @code{any_check} is like @code{any}, but @code{any_check} enables the
1305 @code{value_check} mechanism, and @code{any} does not.
1307 @c ===beg===
1308 @c define_variable (baz_quux, 'baz_quux, any_check);
1309 @c F: lambda ([y], if y # 'baz_quux then 
1310 @c                  error ("Cannot assign to `baz_quux'."));
1311 @c qput (baz_quux, ''F, value_check);
1312 @c baz_quux: 'baz_quux;
1313 @c baz_quux: sqrt(2);
1314 @c baz_quux;
1315 @c ===end===
1316 @example
1317 @group
1318 (%i1) define_variable (baz_quux, 'baz_quux, any_check);
1319 (%o1)                       baz_quux
1320 @end group
1321 @group
1322 (%i2) F: lambda ([y], if y # 'baz_quux then
1323                  error ("Cannot assign to `baz_quux'."));
1324 (%o2) lambda([y], if y # 'baz_quux
1325                         then error(Cannot assign to `baz_quux'.))
1326 @end group
1327 @group
1328 (%i3) qput (baz_quux, ''F, value_check);
1329 (%o3) lambda([y], if y # 'baz_quux
1330                         then error(Cannot assign to `baz_quux'.))
1331 @end group
1332 @group
1333 (%i4) baz_quux: 'baz_quux;
1334 (%o4)                       baz_quux
1335 @end group
1336 @group
1337 (%i5) baz_quux: sqrt(2);
1338 Cannot assign to `baz_quux'.
1339 #0: lambda([y],if y # 'baz_quux then
1340             error("Cannot assign to `baz_quux'."))(y=sqrt(2))
1341  -- an error. To debug this try: debugmode(true);
1342 @end group
1343 @group
1344 (%i6) baz_quux;
1345 (%o6)                       baz_quux
1346 @end group
1347 @end example
1349 @opencatbox{Categories:}
1350 @category{Translation and compilation}
1351 @closecatbox
1352 @end deffn
1354 @c -----------------------------------------------------------------------------
1355 @anchor{dispfun}
1356 @deffn  {Function} dispfun @
1357 @fname{dispfun} (@var{f_1}, @dots{}, @var{f_n}) @
1358 @fname{dispfun} (all)
1360 Displays the definition of the user-defined functions @var{f_1}, @dots{},
1361 @var{f_n}.  Each argument may be the name of a macro (defined with @code{::=}),
1362 an ordinary function (defined with @code{:=} or @code{define}), an array
1363 function (defined with @code{:=} or @code{define}, but enclosing arguments in
1364 square brackets @code{[ ]}), a subscripted function (defined with @code{:=} or
1365 @code{define}, but enclosing some arguments in square brackets and others in
1366 parentheses @code{( )}), one of a family of subscripted functions selected by a
1367 particular subscript value, or a subscripted function defined with a constant
1368 subscript.
1370 @code{dispfun (all)} displays all user-defined functions as
1371 given by the @code{functions}, @code{arrays}, and @code{macros} lists,
1372 omitting subscripted functions defined with constant subscripts.
1374 @code{dispfun} creates an intermediate expression label
1375 (@code{%t1}, @code{%t2}, etc.)
1376 for each displayed function, and assigns the function definition to the label.
1377 In contrast, @code{fundef} returns the function definition.
1379 @code{dispfun} quotes its arguments; the quote-quote operator @code{'@w{}'}
1380 defeats quotation.  @code{dispfun} returns the list of intermediate expression
1381 labels corresponding to the displayed functions.
1383 Examples:
1385 @c ===beg===
1386 @c m(x, y) ::= x^(-y);
1387 @c f(x, y) :=  x^(-y);
1388 @c g[x, y] :=  x^(-y);
1389 @c h[x](y) :=  x^(-y);
1390 @c i[8](y) :=  8^(-y);
1391 @c dispfun (m, f, g, h, h[5], h[10], i[8]);
1392 @c ''%;
1393 @c ===end===
1394 @example
1395 @group
1396 (%i1) m(x, y) ::= x^(-y);
1397                                      - y
1398 (%o1)                   m(x, y) ::= x
1399 @end group
1400 @group
1401 (%i2) f(x, y) :=  x^(-y);
1402                                      - y
1403 (%o2)                    f(x, y) := x
1404 @end group
1405 @group
1406 (%i3) g[x, y] :=  x^(-y);
1407                                     - y
1408 (%o3)                     g     := x
1409                            x, y
1410 @end group
1411 @group
1412 (%i4) h[x](y) :=  x^(-y);
1413                                     - y
1414 (%o4)                     h (y) := x
1415                            x
1416 @end group
1417 @group
1418 (%i5) i[8](y) :=  8^(-y);
1419                                     - y
1420 (%o5)                     i (y) := 8
1421                            8
1422 @end group
1423 @group
1424 (%i6) dispfun (m, f, g, h, h[5], h[10], i[8]);
1425                                      - y
1426 (%t6)                   m(x, y) ::= x
1428                                      - y
1429 (%t7)                    f(x, y) := x
1431                                     - y
1432 (%t8)                     g     := x
1433                            x, y
1435                                     - y
1436 (%t9)                     h (y) := x
1437                            x
1439                                     1
1440 (%t10)                     h (y) := --
1441                             5        y
1442                                     5
1444                                      1
1445 (%t11)                    h  (y) := ---
1446                            10         y
1447                                     10
1449                                     - y
1450 (%t12)                    i (y) := 8
1451                            8
1453 (%o12)       [%t6, %t7, %t8, %t9, %t10, %t11, %t12]
1454 @end group
1455 @group
1456 (%i13) ''%;
1457                      - y              - y            - y
1458 (%o13) [m(x, y) ::= x   , f(x, y) := x   , g     := x   , 
1459                                             x, y
1460                   - y           1              1             - y
1461         h (y) := x   , h (y) := --, h  (y) := ---, i (y) := 8   ]
1462          x              5        y   10         y   8
1463                                 5             10
1464 @end group
1465 @end example
1467 @opencatbox{Categories:}
1468 @category{Function definition}
1469 @category{Display functions}
1470 @closecatbox
1471 @end deffn
1473 @c -----------------------------------------------------------------------------
1474 @anchor{fullmap}
1475 @deffn {Function} fullmap (@var{f}, @var{expr_1}, @dots{})
1477 Similar to @code{map}, but @code{fullmap} keeps mapping down all subexpressions
1478 until the main operators are no longer the same.
1480 @code{fullmap} is used by the Maxima simplifier for certain matrix
1481 manipulations; thus, Maxima sometimes generates an error message concerning
1482 @code{fullmap} even though @code{fullmap} was not explicitly called by the user.
1484 Examples:
1486 @c ===beg===
1487 @c a + b * c;
1488 @c fullmap (g, %);
1489 @c map (g, %th(2));
1490 @c ===end===
1491 @example
1492 @group
1493 (%i1) a + b * c;
1494 (%o1)                        b c + a
1495 @end group
1496 @group
1497 (%i2) fullmap (g, %);
1498 (%o2)                   g(b) g(c) + g(a)
1499 @end group
1500 @group
1501 (%i3) map (g, %th(2));
1502 (%o3)                     g(b c) + g(a)
1503 @end group
1504 @end example
1506 @opencatbox{Categories:}
1507 @category{Function application}
1508 @category{Expressions}
1509 @closecatbox
1510 @end deffn
1512 @c -----------------------------------------------------------------------------
1513 @anchor{fullmapl}
1514 @deffn {Function} fullmapl (@var{f}, @var{list_1}, @dots{})
1516 Similar to @code{fullmap}, but @code{fullmapl} only maps onto lists and
1517 matrices.
1519 Example:
1521 @c ===beg===
1522 @c fullmapl ("+", [3, [4, 5]], [[a, 1], [0, -1.5]]);
1523 @c ===end===
1524 @example
1525 @group
1526 (%i1) fullmapl ("+", [3, [4, 5]], [[a, 1], [0, -1.5]]);
1527 (%o1)                [[a + 3, 4], [4, 3.5]]
1528 @end group
1529 @end example
1531 @opencatbox{Categories:}
1532 @category{Function application}
1533 @category{Expressions}
1534 @closecatbox
1535 @end deffn
1537 @c -----------------------------------------------------------------------------
1538 @anchor{functions}
1539 @defvr {System variable} functions
1540 Default value: @code{[]}
1542 @code{functions} is the list of ordinary Maxima functions
1543 in the current session.
1544 An ordinary function is a function constructed by
1545 @code{define} or @code{:=} and called with parentheses @code{()}.
1546 A function may be defined at the Maxima prompt
1547 or in a Maxima file loaded by @code{load} or @code{batch}.
1549 @mref{Memoizing functions} (called with square brackets, e.g., @code{F[x]}) and subscripted
1550 functions (called with square brackets and parentheses, e.g., @code{F[x](y)})
1551 are listed by the global variable @code{arrays}, and not by @code{functions}.
1553 Lisp functions are not kept on any list.
1555 Examples:
1557 @c ===beg===
1558 @c F_1 (x) := x - 100;
1559 @c F_2 (x, y) := x / y;
1560 @c define (F_3 (x), sqrt (x));
1561 @c G_1 [x] := x - 100;
1562 @c G_2 [x, y] := x / y;
1563 @c define (G_3 [x], sqrt (x));
1564 @c H_1 [x] (y) := x^y;
1565 @c functions;
1566 @c arrays;
1567 @c ===end===
1568 @example
1569 @group
1570 (%i1) F_1 (x) := x - 100;
1571 (%o1)                   F_1(x) := x - 100
1572 @end group
1573 @group
1574 (%i2) F_2 (x, y) := x / y;
1575                                       x
1576 (%o2)                    F_2(x, y) := -
1577                                       y
1578 @end group
1579 @group
1580 (%i3) define (F_3 (x), sqrt (x));
1581 (%o3)                   F_3(x) := sqrt(x)
1582 @end group
1583 @group
1584 (%i4) G_1 [x] := x - 100;
1585 (%o4)                    G_1  := x - 100
1586                             x
1587 @end group
1588 @group
1589 (%i5) G_2 [x, y] := x / y;
1590                                      x
1591 (%o5)                     G_2     := -
1592                              x, y    y
1593 @end group
1594 @group
1595 (%i6) define (G_3 [x], sqrt (x));
1596 (%o6)                    G_3  := sqrt(x)
1597                             x
1598 @end group
1599 @group
1600 (%i7) H_1 [x] (y) := x^y;
1601                                       y
1602 (%o7)                     H_1 (y) := x
1603                              x
1604 @end group
1605 @group
1606 (%i8) functions;
1607 (%o8)              [F_1(x), F_2(x, y), F_3(x)]
1608 @end group
1609 @group
1610 (%i9) arrays;
1611 (%o9)                 [G_1, G_2, G_3, H_1]
1612 @end group
1613 @end example
1615 @opencatbox{Categories:}
1616 @category{Function definition}
1617 @category{Global variables}
1618 @closecatbox
1619 @end defvr
1621 @c -----------------------------------------------------------------------------
1622 @anchor{fundef}
1623 @deffn {Function} fundef (@var{f})
1625 Returns the definition of the function @var{f}.
1627 The argument may be
1628 @itemize @bullet
1629 @item the name of a macro (defined with @code{::=}),
1630 @item an ordinary function (defined with @code{:=} or @code{define}),
1631 @item a @mref{memoizing function} (defined with @code{:=} or @code{define}, but enclosing arguments in square brackets @code{[ ]}),
1632 @item a subscripted function (defined with @code{:=} or @code{define},
1633 but enclosing some arguments in square brackets and others in parentheses
1634 @code{( )}),
1635 @item one of a family of subscripted functions selected by a particular
1636 subscript value,
1637 @item or a subscripted function defined with a constant subscript.
1638 @end itemize
1640 @code{fundef} quotes its argument;
1641 the quote-quote operator @code{'@w{}'} defeats quotation.
1643 @code{fundef (@var{f})} returns the definition of @var{f}.
1644 In contrast, @code{dispfun (@var{f})} creates an intermediate expression label
1645 and assigns the definition to the label.
1647 @c PROBABLY NEED SOME EXAMPLES HERE
1648 @opencatbox{Categories:}
1649 @category{Function definition}
1650 @closecatbox
1651 @end deffn
1653 @c -----------------------------------------------------------------------------
1654 @anchor{funmake}
1655 @deffn {Function} funmake (@var{F}, [@var{arg_1}, @dots{}, @var{arg_n}])
1657 Returns an expression @code{@var{F}(@var{arg_1}, ..., @var{arg_n})}.
1658 The return value is simplified, but not evaluated,
1659 so the function @var{F} is not called, even if it exists.
1661 @code{funmake} does not attempt to distinguish @mref{memoizing functions} from ordinary 
1662 functions; when @var{F} is the name of a memoizing function,
1663 @code{funmake} returns @code{@var{F}(...)}
1664 (that is, a function call with parentheses instead of square brackets).
1665 @code{arraymake} returns a function call with square brackets in this case.
1667 @code{funmake} evaluates its arguments.
1669 See also @mref{apply} and @mrefdot{args}
1671 Examples:
1673 @code{funmake} applied to an ordinary Maxima function.
1675 @c ===beg===
1676 @c F (x, y) := y^2 - x^2;
1677 @c funmake (F, [a + 1, b + 1]);
1678 @c ''%;
1679 @c ===end===
1680 @example
1681 @group
1682 (%i1) F (x, y) := y^2 - x^2;
1683                                    2    2
1684 (%o1)                  F(x, y) := y  - x
1685 @end group
1686 @group
1687 (%i2) funmake (F, [a + 1, b + 1]);
1688 (%o2)                    F(a + 1, b + 1)
1689 @end group
1690 @group
1691 (%i3) ''%;
1692                               2          2
1693 (%o3)                  (b + 1)  - (a + 1)
1694 @end group
1695 @end example
1697 @code{funmake} applied to a macro.
1699 @c ===beg===
1700 @c G (x) ::= (x - 1)/2;
1701 @c funmake (G, [u]);
1702 @c ''%;
1703 @c ===end===
1704 @example
1705 @group
1706 (%i1) G (x) ::= (x - 1)/2;
1707                                   x - 1
1708 (%o1)                    G(x) ::= -----
1709                                     2
1710 @end group
1711 @group
1712 (%i2) funmake (G, [u]);
1713 (%o2)                         G(u)
1714 @end group
1715 @group
1716 (%i3) ''%;
1717                               u - 1
1718 (%o3)                         -----
1719                                 2
1720 @end group
1721 @end example
1723 @code{funmake} applied to a subscripted function.
1725 @c ===beg===
1726 @c H [a] (x) := (x - 1)^a;
1727 @c funmake (H [n], [%e]);
1728 @c ''%;
1729 @c funmake ('(H [n]), [%e]);
1730 @c ''%;
1731 @c ===end===
1732 @example
1733 @group
1734 (%i1) H [a] (x) := (x - 1)^a;
1735                                         a
1736 (%o1)                   H (x) := (x - 1)
1737                          a
1738 @end group
1739 @group
1740 (%i2) funmake (H [n], [%e]);
1741                                        n
1742 (%o2)               lambda([x], (x - 1) )(%e)
1743 @end group
1744 @group
1745 (%i3) ''%;
1746                                     n
1747 (%o3)                       (%e - 1)
1748 @end group
1749 @group
1750 (%i4) funmake ('(H [n]), [%e]);
1751 (%o4)                        H (%e)
1752                               n
1753 @end group
1754 @group
1755 (%i5) ''%;
1756                                     n
1757 (%o5)                       (%e - 1)
1758 @end group
1759 @end example
1761 @code{funmake} applied to a symbol which is not a defined function of any kind.
1763 @c ===beg===
1764 @c funmake (A, [u]);
1765 @c ''%;
1766 @c ===end===
1767 @example
1768 @group
1769 (%i1) funmake (A, [u]);
1770 (%o1)                         A(u)
1771 @end group
1772 @group
1773 (%i2) ''%;
1774 (%o2)                         A(u)
1775 @end group
1776 @end example
1778 @code{funmake} evaluates its arguments, but not the return value.
1780 @c ===beg===
1781 @c det(a,b,c) := b^2 -4*a*c;
1782 @c (x : 8, y : 10, z : 12);
1783 @c f : det;
1784 @c funmake (f, [x, y, z]);
1785 @c ''%;
1786 @c ===end===
1787 @example
1788 @group
1789 (%i1) det(a,b,c) := b^2 -4*a*c;
1790                                     2
1791 (%o1)              det(a, b, c) := b  - 4 a c
1792 @end group
1793 @group
1794 (%i2) (x : 8, y : 10, z : 12);
1795 (%o2)                          12
1796 @end group
1797 @group
1798 (%i3) f : det;
1799 (%o3)                          det
1800 @end group
1801 @group
1802 (%i4) funmake (f, [x, y, z]);
1803 (%o4)                    det(8, 10, 12)
1804 @end group
1805 @group
1806 (%i5) ''%;
1807 (%o5)                         - 284
1808 @end group
1809 @end example
1811 Maxima simplifies @code{funmake}'s return value.
1813 @c ===beg===
1814 @c funmake (sin, [%pi / 2]);
1815 @c ===end===
1816 @example
1817 @group
1818 (%i1) funmake (sin, [%pi / 2]);
1819 (%o1)                           1
1820 @end group
1821 @end example
1823 @opencatbox{Categories:}
1824 @category{Function application}
1825 @category{Expressions}
1826 @closecatbox
1827 @end deffn
1829 @c -----------------------------------------------------------------------------
1830 @anchor{lambda}
1831 @deffn  {Function} lambda @
1832 @fname{lambda} ([@var{x_1}, @dots{}, @var{x_m}], @var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n}) @
1833 @fname{lambda} ([[@var{L}]], @var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n}) @
1834 @fname{lambda} ([@var{x_1}, @dots{}, @var{x_m}, [@var{L}]], @var{expr_1}, @dots{}, @var{expr_n})
1836 Defines and returns a lambda expression (that is, an anonymous function).
1837 The function may have required arguments @var{x_1}, @dots{}, @var{x_m} and/or
1838 optional arguments @var{L}, which appear within the function body as a list.
1839 The return value of the function is @var{expr_n}.  A lambda expression can be
1840 assigned to a variable and evaluated like an ordinary function.  A lambda
1841 expression may appear in some contexts in which a function name is expected.
1843 When the function is evaluated, unbound local variables @var{x_1}, @dots{},
1844 @var{x_m} are created.  @code{lambda} may appear within @code{block} or another
1845 @code{lambda}; local variables are established each time another @code{block} or
1846 @code{lambda} is evaluated.  Local variables appear to be global to any enclosed
1847 @code{block} or @code{lambda}.  If a variable is not local, its value is the
1848 value most recently assigned in an enclosing @code{block} or @code{lambda}, if
1849 any, otherwise, it is the value of the variable in the global environment.
1850 This policy may coincide with the usual understanding of "dynamic scope".
1852 After local variables are established, @var{expr_1} through @var{expr_n} are
1853 evaluated in turn.  The special variable @code{%%}, representing the value of
1854 the preceding expression, is recognized.  @code{throw} and @code{catch} may also
1855 appear in the list of expressions.
1857 @code{return} cannot appear in a lambda expression unless enclosed by
1858 @code{block}, in which case @code{return} defines the return value of the block
1859 and not of the lambda expression, unless the block happens to be @var{expr_n}.
1860 Likewise, @code{go} cannot appear in a lambda expression unless enclosed by
1861 @code{block}.
1863 @code{lambda} quotes its arguments; 
1864 the quote-quote operator @code{'@w{}'} defeats quotation.
1866 Examples:
1868 @itemize @bullet
1869 @item
1870 A lambda expression can be assigned to a variable and evaluated like an ordinary
1871 function.
1872 @end itemize
1874 @c ===beg===
1875 @c f: lambda ([x], x^2);
1876 @c f(a);
1877 @c ===end===
1878 @example
1879 @group
1880 (%i1) f: lambda ([x], x^2);
1881                                       2
1882 (%o1)                    lambda([x], x )
1883 @end group
1884 @group
1885 (%i2) f(a);
1886                                 2
1887 (%o2)                          a
1888 @end group
1889 @end example
1891 @itemize @bullet
1892 @item
1893 A lambda expression may appear in contexts in which a function evaluation is expected.
1894 @end itemize
1896 @c ===beg===
1897 @c lambda ([x], x^2) (a);
1898 @c apply (lambda ([x], x^2), [a]);
1899 @c map (lambda ([x], x^2), [a, b, c, d, e]);
1900 @c ===end===
1901 @example
1902 @group
1903 (%i1) lambda ([x], x^2) (a);
1904                                 2
1905 (%o1)                          a
1906 @end group
1907 @group
1908 (%i2) apply (lambda ([x], x^2), [a]);
1909                                 2
1910 (%o2)                          a
1911 @end group
1912 @group
1913 (%i3) map (lambda ([x], x^2), [a, b, c, d, e]);
1914                         2   2   2   2   2
1915 (%o3)                 [a , b , c , d , e ]
1916 @end group
1917 @end example
1919 @itemize @bullet
1920 @item
1921 Argument variables are local variables.
1922 Other variables appear to be global variables.
1923 Global variables are evaluated at the time the lambda expression is evaluated,
1924 unless some special evaluation is forced by some means, such as @code{'@w{}'}.
1925 @end itemize
1927 @c ===beg===
1928 @c a: %pi$
1929 @c b: %e$
1930 @c g: lambda ([a], a*b);
1931 @c b: %gamma$
1932 @c g(1/2);
1933 @c g2: lambda ([a], a*''b);
1934 @c b: %e$
1935 @c g2(1/2);
1936 @c ===end===
1937 @example
1938 (%i1) a: %pi$
1939 (%i2) b: %e$
1940 @group
1941 (%i3) g: lambda ([a], a*b);
1942 (%o3)                   lambda([a], a b)
1943 @end group
1944 (%i4) b: %gamma$
1945 @group
1946 (%i5) g(1/2);
1947                              %gamma
1948 (%o5)                        ------
1949                                2
1950 @end group
1951 @group
1952 (%i6) g2: lambda ([a], a*''b);
1953 (%o6)                 lambda([a], a %gamma)
1954 @end group
1955 (%i7) b: %e$
1956 @group
1957 (%i8) g2(1/2);
1958                              %gamma
1959 (%o8)                        ------
1960                                2
1961 @end group
1962 @end example
1964 @itemize @bullet
1965 @item
1966 Lambda expressions may be nested.  Local variables within the outer lambda
1967 expression appear to be global to the inner expression unless masked by local
1968 variables of the same names.
1969 @end itemize
1971 @c ===beg===
1972 @c h: lambda ([a, b], h2: lambda ([a], a*b), h2(1/2));
1973 @c h(%pi, %gamma);
1974 @c ===end===
1975 @example
1976 @group
1977 (%i1) h: lambda ([a, b], h2: lambda ([a], a*b), h2(1/2));
1978                                                    1
1979 (%o1)     lambda([a, b], h2 : lambda([a], a b), h2(-))
1980                                                    2
1981 @end group
1982 @group
1983 (%i2) h(%pi, %gamma);
1984                              %gamma
1985 (%o2)                        ------
1986                                2
1987 @end group
1988 @end example
1990 @itemize @bullet
1991 @item
1992 Since @code{lambda} quotes its arguments, lambda expression @code{i} below does
1993 not define a "multiply by @code{a}" function.  Such a function can be defined
1994 via @code{buildq}, as in lambda expression @code{i2} below.
1995 @end itemize
1997 @c ===beg===
1998 @c i: lambda ([a], lambda ([x], a*x));
1999 @c i(1/2);
2000 @c i2: lambda([a], buildq([a: a], lambda([x], a*x)));
2001 @c i2(1/2);
2002 @c i2(1/2)(%pi);
2003 @c ===end===
2004 @example
2005 @group
2006 (%i1) i: lambda ([a], lambda ([x], a*x));
2007 (%o1)             lambda([a], lambda([x], a x))
2008 @end group
2009 @group
2010 (%i2) i(1/2);
2011 (%o2)                   lambda([x], a x)
2012 @end group
2013 @group
2014 (%i3) i2: lambda([a], buildq([a: a], lambda([x], a*x)));
2015 (%o3)    lambda([a], buildq([a : a], lambda([x], a x)))
2016 @end group
2017 @group
2018 (%i4) i2(1/2);
2019                                     1
2020 (%o4)                  lambda([x], (-) x)
2021                                     2
2022 @end group
2023 @group
2024 (%i5) i2(1/2)(%pi);
2025                                %pi
2026 (%o5)                          ---
2027                                 2
2028 @end group
2029 @end example
2031 @itemize @bullet
2032 @item
2033 A lambda expression may take a variable number of arguments,
2034 which are indicated by @code{[@var{L}]} as the sole or final argument.
2035 The arguments appear within the function body as a list.
2036 @end itemize
2038 @c ===beg===
2039 @c f : lambda ([aa, bb, [cc]], aa * cc + bb);
2040 @c f (foo, %i, 17, 29, 256);
2041 @c g : lambda ([[aa]], apply ("+", aa));
2042 @c g (17, 29, x, y, z, %e);
2043 @c ===end===
2044 @example
2045 @group
2046 (%i1) f : lambda ([aa, bb, [cc]], aa * cc + bb);
2047 (%o1)          lambda([aa, bb, [cc]], aa cc + bb)
2048 @end group
2049 @group
2050 (%i2) f (foo, %i, 17, 29, 256);
2051 (%o2)       [17 foo + %i, 29 foo + %i, 256 foo + %i]
2052 @end group
2053 @group
2054 (%i3) g : lambda ([[aa]], apply ("+", aa));
2055 (%o3)             lambda([[aa]], apply(+, aa))
2056 @end group
2057 @group
2058 (%i4) g (17, 29, x, y, z, %e);
2059 (%o4)                  z + y + x + %e + 46
2060 @end group
2061 @end example
2063 @opencatbox{Categories:}
2064 @category{Function definition}
2065 @closecatbox
2066 @end deffn
2068 @c NEEDS CLARIFICATION AND EXAMPLES
2070 @c -----------------------------------------------------------------------------
2071 @anchor{local}
2072 @deffn {Function} local (@var{v_1}, @dots{}, @var{v_n})
2074 Saves the properties associated with the symbols @var{v_1}, @dots{}, @var{v_n},
2075 removes any properties before evaluating other expressions,
2076 and restores any saved properties on exit
2077 from the block or other compound expression in which @code{local} appears.
2079 Some declarations are implemented as properties of a symbol, including
2080 @code{:=}, @code{array}, @code{dependencies}, @code{atvalue},
2081 @code{matchdeclare}, @code{atomgrad}, @code{constant}, @code{nonscalar},
2082 @code{assume}, and some others.  The effect of @code{local} is to make such
2083 declarations effective only within the block or other compound expression in
2084 which @code{local} appears; otherwise such declarations are global declarations.
2086 @code{local} can only appear in @code{block}
2087 or in the body of a function definition or @code{lambda} expression,
2088 and only one occurrence is permitted in each.
2090 @code{local} quotes its arguments.
2091 @code{local} returns @code{done}.
2093 Example:
2095 A local function definition.
2097 @c ===beg===
2098 @c foo (x) := 1 - x;
2099 @c foo (100);
2100 @c block (local (foo), foo (x) := 2 * x, foo (100));
2101 @c foo (100);
2102 @c ===end===
2103 @example
2104 @group
2105 (%i1) foo (x) := 1 - x;
2106 (%o1)                    foo(x) := 1 - x
2107 @end group
2108 @group
2109 (%i2) foo (100);
2110 (%o2)                         - 99
2111 @end group
2112 @group
2113 (%i3) block (local (foo), foo (x) := 2 * x, foo (100));
2114 (%o3)                          200
2115 @end group
2116 @group
2117 (%i4) foo (100);
2118 (%o4)                         - 99
2119 @end group
2120 @end example
2122 @opencatbox{Categories:}
2123 @category{Function definition}
2124 @category{Programming}
2125 @closecatbox
2126 @end deffn
2128 @c -----------------------------------------------------------------------------
2129 @anchor{macroexpansion}
2130 @defvr {Option variable} macroexpansion
2131 Default value: @code{false}
2133 @code{macroexpansion} controls whether the expansion (that is, the return value)
2134 of a macro function is substituted for the macro function call.
2135 A substitution may speed up subsequent expression evaluations,
2136 at the cost of storing the expansion.
2138 @table @code
2139 @item false
2140 The expansion of a macro function is not substituted for the macro function call.
2141 @item expand
2142 The first time a macro function call is evaluated,
2143 the expansion is stored.
2144 The expansion is not recomputed on subsequent calls;
2145 any side effects (such as @code{print} or assignment to global variables) happen
2146 only when the macro function call is first evaluated.
2147 Expansion in an expression does not affect other expressions
2148 which have the same macro function call.
2149 @item displace
2150 The first time a macro function call is evaluated,
2151 the expansion is substituted for the call,
2152 thus modifying the expression from which the macro function was called.
2153 The expansion is not recomputed on subsequent calls;
2154 any side effects happen only when the macro function call is first evaluated.
2155 Expansion in an expression does not affect other expressions
2156 which have the same macro function call.
2157 @end table
2159 Examples
2161 When @code{macroexpansion} is @code{false},
2162 a macro function is called every time the calling expression is evaluated,
2163 and the calling expression is not modified.
2165 @c ===beg===
2166 @c f (x) := h (x) / g (x);
2167 @c g (x) ::= block (print ("x + 99 is equal to", x), 
2168 @c                        return (x + 99));
2169 @c h (x) ::= block (print ("x - 99 is equal to", x), 
2170 @c                        return (x - 99));
2171 @c macroexpansion: false;
2172 @c f (a * b);
2173 @c dispfun (f);
2174 @c f (a * b);
2175 @c ===end===
2176 @example
2177 @group
2178 (%i1) f (x) := h (x) / g (x);
2179                                   h(x)
2180 (%o1)                     f(x) := ----
2181                                   g(x)
2182 @end group
2183 @group
2184 (%i2) g (x) ::= block (print ("x + 99 is equal to", x),
2185                        return (x + 99));
2186 (%o2) g(x) ::= block(print("x + 99 is equal to", x), 
2187                                                   return(x + 99))
2188 @end group
2189 @group
2190 (%i3) h (x) ::= block (print ("x - 99 is equal to", x),
2191                        return (x - 99));
2192 (%o3) h(x) ::= block(print("x - 99 is equal to", x), 
2193                                                   return(x - 99))
2194 @end group
2195 @group
2196 (%i4) macroexpansion: false;
2197 (%o4)                         false
2198 @end group
2199 @group
2200 (%i5) f (a * b);
2201 x - 99 is equal to x 
2202 x + 99 is equal to x 
2203                             a b - 99
2204 (%o5)                       --------
2205                             a b + 99
2206 @end group
2207 @group
2208 (%i6) dispfun (f);
2209                                   h(x)
2210 (%t6)                     f(x) := ----
2211                                   g(x)
2213 (%o6)                         [%t6]
2214 @end group
2215 @group
2216 (%i7) f (a * b);
2217 x - 99 is equal to x 
2218 x + 99 is equal to x 
2219                             a b - 99
2220 (%o7)                       --------
2221                             a b + 99
2222 @end group
2223 @end example
2225 When @code{macroexpansion} is @code{expand},
2226 a macro function is called once,
2227 and the calling expression is not modified.
2229 @c ===beg===
2230 @c f (x) := h (x) / g (x);
2231 @c g (x) ::= block (print ("x + 99 is equal to", x), 
2232 @c                        return (x + 99));
2233 @c h (x) ::= block (print ("x - 99 is equal to", x), 
2234 @c                        return (x - 99));
2235 @c macroexpansion: expand;
2236 @c f (a * b);
2237 @c dispfun (f);
2238 @c f (a * b);
2239 @c ===end===
2240 @example
2241 @group
2242 (%i1) f (x) := h (x) / g (x);
2243                                   h(x)
2244 (%o1)                     f(x) := ----
2245                                   g(x)
2246 @end group
2247 @group
2248 (%i2) g (x) ::= block (print ("x + 99 is equal to", x),
2249                        return (x + 99));
2250 (%o2) g(x) ::= block(print("x + 99 is equal to", x), 
2251                                                   return(x + 99))
2252 @end group
2253 @group
2254 (%i3) h (x) ::= block (print ("x - 99 is equal to", x),
2255                        return (x - 99));
2256 (%o3) h(x) ::= block(print("x - 99 is equal to", x), 
2257                                                   return(x - 99))
2258 @end group
2259 @group
2260 (%i4) macroexpansion: expand;
2261 (%o4)                        expand
2262 @end group
2263 @group
2264 (%i5) f (a * b);
2265 x - 99 is equal to x 
2266 x + 99 is equal to x 
2267                             a b - 99
2268 (%o5)                       --------
2269                             a b + 99
2270 @end group
2271 @group
2272 (%i6) dispfun (f);
2273                       mmacroexpanded(x - 99, h(x))
2274 (%t6)         f(x) := ----------------------------
2275                       mmacroexpanded(x + 99, g(x))
2277 (%o6)                         [%t6]
2278 @end group
2279 @group
2280 (%i7) f (a * b);
2281                             a b - 99
2282 (%o7)                       --------
2283                             a b + 99
2284 @end group
2285 @end example
2287 When @code{macroexpansion} is @code{displace},
2288 a macro function is called once,
2289 and the calling expression is modified.
2291 @c ===beg===
2292 @c f (x) := h (x) / g (x);
2293 @c g (x) ::= block (print ("x + 99 is equal to", x), 
2294 @c                        return (x + 99));
2295 @c h (x) ::= block (print ("x - 99 is equal to", x), 
2296 @c                        return (x - 99));
2297 @c macroexpansion: displace;
2298 @c f (a * b);
2299 @c dispfun (f);
2300 @c f (a * b);
2301 @c ===end===
2302 @example
2303 @group
2304 (%i1) f (x) := h (x) / g (x);
2305                                   h(x)
2306 (%o1)                     f(x) := ----
2307                                   g(x)
2308 @end group
2309 @group
2310 (%i2) g (x) ::= block (print ("x + 99 is equal to", x),
2311                        return (x + 99));
2312 (%o2) g(x) ::= block(print("x + 99 is equal to", x), 
2313                                                   return(x + 99))
2314 @end group
2315 @group
2316 (%i3) h (x) ::= block (print ("x - 99 is equal to", x),
2317                        return (x - 99));
2318 (%o3) h(x) ::= block(print("x - 99 is equal to", x), 
2319                                                   return(x - 99))
2320 @end group
2321 @group
2322 (%i4) macroexpansion: displace;
2323 (%o4)                       displace
2324 @end group
2325 @group
2326 (%i5) f (a * b);
2327 x - 99 is equal to x 
2328 x + 99 is equal to x 
2329                             a b - 99
2330 (%o5)                       --------
2331                             a b + 99
2332 @end group
2333 @group
2334 (%i6) dispfun (f);
2335                                  x - 99
2336 (%t6)                    f(x) := ------
2337                                  x + 99
2339 (%o6)                         [%t6]
2340 @end group
2341 @group
2342 (%i7) f (a * b);
2343                             a b - 99
2344 (%o7)                       --------
2345                             a b + 99
2346 @end group
2347 @end example
2349 @opencatbox{Categories:}
2350 @category{Function application}
2351 @category{Global flags}
2352 @closecatbox
2353 @end defvr
2355 @c -----------------------------------------------------------------------------
2356 @anchor{mode_declare}
2357 @anchor{modedeclare}
2358 @deffn {Function} mode_declare (@var{y_1}, @var{mode_1}, @dots{}, @var{y_n}, @var{mode_n})
2359 @deffnx {Function} modedeclare (@var{y_1}, @var{mode_1}, @dots{}, @var{y_n}, @var{mode_n})
2361 A @code{mode_declare} informs the compiler which type (lisp programmers name the type:
2362 ``mode'') a function parameter or its return value will be of. This can greatly
2363 boost the efficiency of the code the compiler generates: Without knowing the type of
2364 all variables and knowing the return value of all functions a function uses
2365 in advance very generic (and thus potentially slow) code needs to be generated.
2367 The arguments of @code{mode_declare} are pairs consisting of a variable (or a list
2368 of variables all having the same mode) and a mode. Available modes (``types'') are:
2369 @example
2370 array            an declared array (see the detailed description below)
2371 boolean          true or false
2372 integer          integers (including arbitrary-size integers)
2373 fixnum           integers (excluding arbitrary-size integers)
2374 float            machine-size floating-point numbers
2375 real             machine-size floating-point or integer
2376 number           Numbers
2377 any              any kind of object (useful for arrays of any)
2378 @end example
2380 A function parameter named @code{a} can be declared as an array filled with elements
2381 of the type @code{t} the following way:
2382 @example
2383 mode_declare (a, array(t, dim1, dim2, ...))
2384 @end example
2385 If none of the elements of the array @code{a} needs to be checked if it still doesn't
2386 contain a value additional code can be omitted by declaring this fact, too:
2387 @example
2388 mode_declare (a, array (t, complete, dim1, dim2, ...))
2389 @end example
2390 The @code{complete} has no effect if all array elements are of the type
2391 @code{fixnum} or @code{float}: Machine-sized numbers inevitably contain a value
2392 (and will automatically be initialized to 0 in most lisp implementations).
2394 Another way to tell that all entries of the array @code{a} are of the type
2395 (``mode'') @code{m} and have been assigned a value to would be:
2396 @example
2397 mode_declare (completearray (a), m))
2398 @end example
2400 Numeric code using arrays might run faster still if the size of the array is
2401 known at compile time, as well, as in:
2402 @example
2403 mode_declare (completearray (a [10, 10]), float)
2404 @end example
2405 for a floating point number array named @code{a} which is 10 x 10.
2407 @code{mode_declare} also can be used in order to declare the type of the result
2408 of a function. In this case the function compilation needs to be preceded by
2409 another @code{mode_declare} statement. For example the expression,
2410 @example
2411 mode_declare ([function (f_1, f_2, ...)], fixnum)
2412 @end example
2413 declares that the values returned by @code{f_1}, @code{f_2}, @dots{} are
2414 single-word integers.
2416 @code{modedeclare} is a synonym for @code{mode_declare}.
2418 If the type of function parameters and results doesn't match the declaration by
2419 @code{mode_declare} the function may misbehave or a warning or an error might
2420 occur, see @mrefcomma{mode_checkp} @mref{mode_check_errorp} and
2421 @mrefdot{mode_check_warnp}
2423 See @mref{mode_identity} for declaring the type of lists and @mref{define_variable} for
2424 declaring the type of all global variables compiled code uses, as well.
2426 Example:
2427 @c ===beg===
2428 @c square_float(f):=(
2429 @c      mode_declare(f,float),
2430 @c      f*f
2431 @c  );
2432 @c mode_declare([function(f)],float);
2433 @c compile(square_float);
2434 @c square_float(100.0);
2435 @c ===end===
2436 @example
2437 @group
2438 (%i1) square_float(f):=(
2439      mode_declare(f,float),
2440      f*f
2441  );
2442 (%o1)   square_float(f) := (mode_declare(f, float), f f)
2443 @end group
2444 @group
2445 (%i2) mode_declare([function(f)],float);
2446 (%o2)                    [[function(f)]]
2447 @end group
2448 @group
2449 (%i3) compile(square_float);
2450 (%o3)                    [square_float]
2451 @end group
2452 @group
2453 (%i4) square_float(100.0);
2454 (%o4)                        10000.0
2455 @end group
2456 @end example
2459 @opencatbox{Categories:}
2460 @category{Translation and compilation}
2461 @closecatbox
2462 @end deffn
2464 @c NEEDS MORE EXAMPLES?
2466 @c -----------------------------------------------------------------------------
2467 @anchor{mode_checkp}
2468 @defvr {Option variable} mode_checkp
2469 Default value: @code{true}
2471 When @code{mode_checkp} is @code{true}, @mref{mode_declare} does not only define
2472 which type a variable will be of so the compiler can generate more efficient code,
2473 but will also create a runtime warning if the variable isn't of the variable type
2474 the code was compiled to deal with.
2476 @c ===beg===
2477 @c mode_checkp:true;
2478 @c square(f):=(
2479 @c          mode_declare(f,float),
2480 @c          f^2);
2481 @c      compile(square);
2482 @c      square(2.3);
2483 @c      square(4);
2484 @c ===end===
2485 @example
2486 @group
2487 (%i1) mode_checkp:true;
2488 (%o1)                         true
2489 @end group
2490 @group
2491 (%i2) square(f):=(
2492     mode_declare(f,float),
2493     f^2);
2494                                                    2
2495 (%o2)       square(f) := (mode_declare(f, float), f )
2496 @end group
2497 @group
2498 (%i3) compile(square);
2499 (%o3)                       [square]
2500 @end group
2501 @group
2502 (%i4) square(2.3);
2503 (%o4)                   5.289999999999999
2504 @end group
2505 @group
2506 (%i5) square(4);
2507 Maxima encountered a Lisp error:
2509  The value
2510    4
2511  is not of type
2512    DOUBLE-FLOAT
2513  when binding $F
2515 Automatically continuing.
2516 To enable the Lisp debugger set *debugger-hook* to nil.
2517 @end group
2518 @end example
2520 @opencatbox{Categories:}
2521 @category{Translation flags and variables}
2522 @closecatbox
2523 @end defvr
2525 @c -----------------------------------------------------------------------------
2526 @anchor{mode_check_errorp}
2527 @defvr {Option variable} mode_check_errorp
2528 Default value: @code{false}
2530 When @code{mode_check_errorp} is @code{true}, @code{mode_declare} calls
2531 error.
2532 @c NEED SOME EXAMPLES HERE.
2534 @opencatbox{Categories:}
2535 @category{Translation flags and variables}
2536 @closecatbox
2537 @end defvr
2539 @c -----------------------------------------------------------------------------
2540 @anchor{mode_check_warnp}
2541 @defvr {Option variable} mode_check_warnp
2542 Default value: @code{true}
2544 @c WHAT DOES THIS MEAN ??
2545 When @code{mode_check_warnp} is @code{true}, mode errors are
2546 described.
2547 @c NEED SOME EXAMPLES HERE.
2549 @opencatbox{Categories:}
2550 @category{Translation flags and variables}
2551 @closecatbox
2552 @end defvr
2554 @c NEEDS AN EXAMPLE FOR DECLARING THE RETURN TYPE
2556 @c -----------------------------------------------------------------------------
2557 @anchor{mode_identity}
2558 @deffn {Function} mode_identity (@var{arg_1}, @var{arg_2})
2560 @code{mode_identity} works similar to @mref{mode_declare}, but is used for
2561 informing the compiler that a thing like a @code{macro} or a list operation
2562 will only return a specific type of object. The purpose of doing so is that
2563 maxima supports many objects: Machine integers, arbitrary length integers,
2564 equations, machine floats, big floats, which means that for everything that
2565 deals with return values of operations that can result in any object the
2566 compiler needs to output generic (and therefore potentially slow) code.
2568 The first argument to @code{mode_identity} is the type of return value
2569 something will return (for possible types see @mref{mode_declare}).
2570 (i.e., one of @code{float}, @code{fixnum}, @code{number},
2571 The second argument is the expression that will return an object of this
2572 type.
2574 If the the return value of this expression is of a type the code was not
2575 compiled for error or warning is signalled.
2576 @c ARE THE MODE_DECLARE VARIABLES FOR TURNING OFF THIS ERROR OR WARNING
2577 @c EFFECTIVE HERE, TOO?
2579 If you knew that @code{first (l)} returned a number then you could write
2581 @example
2582 @code{mode_identity (number, first (l))}.
2583 @end example
2584 However, if you need this construct more often it would be more efficient
2585 to define a function that returns a number fist:
2586 @example
2587 firstnumb (x) ::= buildq ([x], mode_identity (number, first(x)));
2588 compile(firstnumb)
2589 @end example
2590 @code{firstnumb} now can be used every time you need the first element
2591 of a list that is guaranteed to be filled with numbers.
2592 @opencatbox{Categories:}
2593 @category{Translation and compilation}
2594 @closecatbox
2595 @end deffn
2597 @c -----------------------------------------------------------------------------
2598 @anchor{remfunction}
2599 @deffn  {Function} remfunction @
2600 @fname{remfunction} (@var{f_1}, @dots{}, @var{f_n}) @
2601 @fname{remfunction} (all)
2603 Unbinds the function definitions of the symbols @var{f_1}, @dots{}, @var{f_n}.
2604 The arguments may be the names of ordinary functions (created by @mref{:=} or
2605 @mref{define}) or macro functions (created by @mref{::=}).
2607 @code{remfunction (all)} unbinds all function definitions.
2609 @code{remfunction} quotes its arguments.
2611 @code{remfunction} returns a list of the symbols for which the function
2612 definition was unbound.  @code{false} is returned in place of any symbol for
2613 which there is no function definition.
2615 @code{remfunction} does not apply to @mref{memoizing functions} or subscripted functions.
2616 @mref{remarray} applies to those types of functions.
2618 @opencatbox{Categories:}
2619 @category{Function definition}
2620 @closecatbox
2621 @end deffn
2623 @c NEEDS MORE WORK !!!
2625 @c -----------------------------------------------------------------------------
2626 @anchor{savedef}
2627 @defvr {Option variable} savedef
2628 Default value: @code{true}
2630 When @code{savedef} is @code{true}, the Maxima version of a user function is
2631 preserved when the function is translated.  This permits the definition to be
2632 displayed by @code{dispfun} and allows the function to be edited.
2634 When @code{savedef} is @code{false}, the names of translated functions are
2635 removed from the @code{functions} list.
2637 @opencatbox{Categories:}
2638 @category{Translation flags and variables}
2639 @closecatbox
2640 @end defvr
2642 @c -----------------------------------------------------------------------------
2643 @anchor{translate}
2644 @deffn  {Function} translate @
2645 @fname{translate} (@var{f_1}, @dots{}, @var{f_n}) @
2646 @fname{translate} (functions) @
2647 @fname{translate} (all)
2649 Translates the user-defined functions @var{f_1}, @dots{}, @var{f_n} from the
2650 Maxima language into Lisp and evaluates the Lisp translations.
2651 Typically the translated functions run faster than the originals.
2653 @code{translate (all)} or @code{translate (functions)} translates all
2654 user-defined functions.
2656 Functions to be translated should include a call to @code{mode_declare} at the
2657 beginning when possible in order to produce more efficient code.  For example:
2659 @example
2660 f (x_1, x_2, ...) := block ([v_1, v_2, ...],
2661     mode_declare (v_1, mode_1, v_2, mode_2, ...), ...)
2662 @end example
2664 @noindent
2665 where the @var{x_1}, @var{x_2}, @dots{}  are the parameters to the function and
2666 the @var{v_1}, @var{v_2}, @dots{} are the local variables.
2668 The names of translated functions are removed from the @code{functions} list
2669 if @code{savedef} is @code{false} (see below) and are added to the @code{props}
2670 lists.
2672 Functions should not be translated unless they are fully debugged.
2674 Expressions are assumed simplified; if they are not, correct but non-optimal
2675 code gets generated.  Thus, the user should not set the @code{simp} switch to
2676 @code{false} which inhibits simplification of the expressions to be translated.
2678 The switch @code{translate}, if @code{true}, causes automatic
2679 translation of a user's function to Lisp.
2681 Note that translated
2682 functions may not run identically to the way they did before
2683 translation as certain incompatibilities may exist between the Lisp
2684 and Maxima versions.  Principally, the @code{rat} function with more than
2685 one argument and the @code{ratvars} function should not be used if any
2686 variables are @code{mode_declare}'d canonical rational expressions (CRE).
2687 Also the @code{prederror: false} setting
2688 will not translate.
2689 @c WHAT ABOUT % AND %% ???
2691 @code{savedef} - if @code{true} will cause the Maxima version of a user
2692 function to remain when the function is @code{translate}'d.  This permits the
2693 definition to be displayed by @code{dispfun} and allows the function to be
2694 edited.
2696 @code{transrun} - if @code{false} will cause the interpreted version of all
2697 functions to be run (provided they are still around) rather than the
2698 translated version.
2700 The result returned by @code{translate} is a list of the names of the
2701 functions translated.
2703 @opencatbox{Categories:}
2704 @category{Translation and compilation}
2705 @closecatbox
2706 @end deffn
2708 @c -----------------------------------------------------------------------------
2709 @anchor{translate_file}
2710 @deffn  {Function} translate_file @
2711 @fname{translate_file} (@var{maxima_filename}) @
2712 @fname{translate_file} (@var{maxima_filename}, @var{lisp_filename})
2714 Translates a file of Maxima code into a file of Lisp code.
2715 @code{translate_file} returns a list of three filenames:
2716 the name of the Maxima file, the name of the Lisp file, and the name of file
2717 containing additional information about the translation.
2718 @code{translate_file} evaluates its arguments.
2720 @code{translate_file ("foo.mac"); load("foo.LISP")} is the same as the command
2721 @code{batch ("foo.mac")} except for certain restrictions, the use of
2722 @code{'@w{}'} and @code{%}, for example.
2723 @c FIGURE OUT WHAT THE RESTRICTIONS ARE AND STATE THEM
2725 @code{translate_file (@var{maxima_filename})} translates a Maxima file
2726 @var{maxima_filename} into a similarly-named Lisp file.
2727 For example, @code{foo.mac} is translated into @code{foo.LISP}.
2728 The Maxima filename may include a directory name or names,
2729 in which case the Lisp output file is written
2730 to the same directory from which the Maxima input comes.
2732 @code{translate_file (@var{maxima_filename}, @var{lisp_filename})} translates
2733 a Maxima file @var{maxima_filename} into a Lisp file @var{lisp_filename}.
2734 @code{translate_file} ignores the filename extension, if any, of
2735 @code{lisp_filename}; the filename extension of the Lisp output file is always
2736 @code{LISP}.  The Lisp filename may include a directory name or names,
2737 in which case the Lisp output file is written to the specified directory.
2739 @code{translate_file} also writes a file of translator warning
2740 messages of various degrees of severity.
2741 The filename extension of this file is @code{UNLISP}.
2742 This file may contain valuable information, though possibly obscure,
2743 for tracking down bugs in translated code.
2744 The @code{UNLISP} file is always written
2745 to the same directory from which the Maxima input comes.
2747 @code{translate_file} emits Lisp code which causes
2748 some declarations and definitions to take effect as soon
2749 as the Lisp code is compiled.
2750 See @code{compile_file} for more on this topic.
2752 @c CHECK ALL THESE AND SEE WHICH ONES ARE OBSOLETE
2753 See also 
2754 @flushleft
2755 @code{tr_array_as_ref}
2756 @c tr_bind_mode_hook EXISTS BUT IT APPEARS TO BE A GROTESQUE UNDOCUMENTED HACK
2757 @c WE DON'T WANT TO MENTION IT
2758 @c @code{tr_bind_mode_hook}, 
2759 @mrefcomma{tr_bound_function_applyp}
2760 @c tr_exponent EXISTS AND WORKS AS ADVERTISED IN src/troper.lisp
2761 @c NOT OTHERWISE DOCUMENTED; ITS EFFECT SEEMS TOO WEAK TO MENTION
2762 @code{tr_exponent}
2763 @mrefcomma{tr_file_tty_messagesp}
2764 @mrefcomma{tr_float_can_branch_complex}
2765 @mrefcomma{tr_function_call_default}
2766 @mrefcomma{tr_numer}
2767 @mrefcomma{tr_optimize_max_loop}
2768 @mrefcomma{tr_state_vars}
2769 @mrefcomma{tr_warnings_get}
2770 @c Not documented
2771 @code{tr_warn_bad_function_calls}
2772 @mrefcomma{tr_warn_fexpr} 
2773 @mrefcomma{tr_warn_meval}
2774 @mrefcomma{tr_warn_mode}
2775 @mrefcomma{tr_warn_undeclared}
2776 and @mrefdot{tr_warn_undefined_variable}
2777 @end flushleft
2779 @opencatbox{Categories:}
2780 @category{Translation and compilation}
2781 @closecatbox
2782 @end deffn
2784 @c -----------------------------------------------------------------------------
2785 @anchor{transrun}
2786 @defvr {Option variable} transrun
2787 Default value: @code{true}
2789 When @code{transrun} is @code{false} will cause the interpreted
2790 version of all functions to be run (provided they are still around)
2791 rather than the translated version.
2793 @opencatbox{Categories:}
2794 @category{Translation flags and variables}
2795 @closecatbox
2796 @end defvr
2798 @c IN WHAT CONTEXT IS tr_array_as_ref: false APPROPRIATE ??? NOT SEEING THE USEFULNESS HERE.
2799 @c ALSO, I GUESS WE SHOULD HAVE AN ITEM FOR translate_fast_arrays, ANOTHER CONFUSING FLAG ...
2801 @c -----------------------------------------------------------------------------
2802 @anchor{tr_array_as_ref}
2803 @defvr {Option variable} tr_array_as_ref
2804 Default value: @code{true}
2806 If @code{translate_fast_arrays} is @code{false}, array references in Lisp code
2807 emitted by @code{translate_file} are affected by @code{tr_array_as_ref}.
2808 When @code{tr_array_as_ref} is @code{true},
2809 array names are evaluated,
2810 otherwise array names appear as literal symbols in translated code.
2812 @code{tr_array_as_ref} has no effect if @code{translate_fast_arrays} is
2813 @code{true}.
2815 @opencatbox{Categories:}
2816 @category{Translation flags and variables}
2817 @closecatbox
2818 @end defvr
2820 @c WHY IS THIS FLAG NEEDED ??? UNDER WHAT CIRCUMSTANCES CAN TRANSLATION
2821 @c OF A BOUND VARIABLE USED AS A FUNCTION GO WRONG ???
2823 @c -----------------------------------------------------------------------------
2824 @anchor{tr_bound_function_applyp}
2825 @defvr {Option variable} tr_bound_function_applyp
2826 Default value: @code{true}
2828 When @code{tr_bound_function_applyp} is @code{true} and @code{tr_function_call_default}
2829 is @code{general}, if a bound variable (such as a function argument) is found being
2830 used as a function then Maxima will rewrite that function call using @code{apply} and
2831 print a warning message.
2833 For example, if @code{g} is defined by @code{g(f,x) := f(x+1)} then translating
2834 @code{g} will cause Maxima to print a warning and rewrite @code{f(x+1)} as
2835 @code{apply(f,[x+1])}.
2837 @c ===beg===
2838 @c f (x) := x^2$
2839 @c g (f) := f (3)$
2840 @c tr_bound_function_applyp : true$
2841 @c translate (g)$
2842 @c g (lambda ([x], x));
2843 @c tr_bound_function_applyp : false$
2844 @c translate (g)$
2845 @c g (lambda ([x], x));
2846 @c ===end===
2847 @example
2848 (%i1) f (x) := x^2$
2849 (%i2) g (f) := f (3)$
2850 (%i3) tr_bound_function_applyp : true$
2851 @group
2852 (%i4) translate (g)$
2853 warning: f is a bound variable in f(3), but it is used as a function.
2854 note: instead I'll translate it as: apply(f,[3])
2855 @end group
2856 @group
2857 (%i5) g (lambda ([x], x));
2858 (%o5)                           3
2859 @end group
2860 (%i6) tr_bound_function_applyp : false$
2861 (%i7) translate (g)$
2862 @group
2863 (%i8) g (lambda ([x], x));
2864 (%o8)                           9
2865 @end group
2866 @end example
2868 @opencatbox{Categories:}
2869 @category{Translation flags and variables}
2870 @closecatbox
2871 @end defvr
2873 @c -----------------------------------------------------------------------------
2874 @anchor{tr_file_tty_messagesp}
2875 @defvr {Option variable} tr_file_tty_messagesp
2876 Default value: @code{false}
2878 When @code{tr_file_tty_messagesp} is @code{true}, messages generated by
2879 @code{translate_file} during translation of a file are displayed on the console
2880 and inserted into the UNLISP file.  When @code{false}, messages about
2881 translation of the file are only inserted into the UNLISP file.
2883 @opencatbox{Categories:}
2884 @category{Translation flags and variables}
2885 @closecatbox
2886 @end defvr
2888 @c -----------------------------------------------------------------------------
2889 @anchor{tr_float_can_branch_complex}
2890 @defvr {Option variable} tr_float_can_branch_complex
2891 Default value: @code{true}
2893 Tells the Maxima-to-Lisp translator to assume that the functions 
2894 @code{acos}, @code{asin}, @code{asec}, @code{acsc}, @code{acosh},
2895 @code{asech}, @code{atanh}, @code{acoth}, @code{log} and @code{sqrt}
2896 can return complex results.
2898 When it is @code{true} then @code{acos(x)} is of mode @code{any}
2899 even if @code{x} is of mode @code{float} (as set by @code{mode_declare}).
2900 When @code{false} then @code{acos(x)} is of mode
2901 @code{float} if and only if @code{x} is of mode @code{float}.
2903 @opencatbox{Categories:}
2904 @category{Translation flags and variables}
2905 @closecatbox
2906 @end defvr
2908 @c -----------------------------------------------------------------------------
2909 @anchor{tr_function_call_default}
2910 @defvr {Option variable} tr_function_call_default
2911 Default value: @code{general}
2913 @code{false} means give up and call @code{meval}, @code{expr} means assume Lisp
2914 fixed arg function.  @code{general}, the default gives code good for
2915 @code{mexprs} and @code{mlexprs} but not @code{macros}.  @code{general} assures
2916 variable bindings are correct in compiled code.  In @code{general} mode, when
2917 translating F(X), if F is a bound variable, then it assumes that
2918 @code{apply (f, [x])} is meant, and translates a such, with appropriate warning.
2919 There is no need to turn this off.  With the default settings, no warning
2920 messages implies full compatibility of translated and compiled code with the
2921 Maxima interpreter.
2923 @opencatbox{Categories:}
2924 @category{Translation flags and variables}
2925 @closecatbox
2926 @end defvr
2928 @c -----------------------------------------------------------------------------
2929 @anchor{tr_numer}
2930 @defvr {Option variable} tr_numer
2931 Default value: @code{false}
2933 When @code{tr_numer} is @code{true}, @code{numer} properties are used for
2934 atoms which have them, e.g. @code{%pi}.
2936 @opencatbox{Categories:}
2937 @category{Translation flags and variables}
2938 @closecatbox
2939 @end defvr
2941 @c -----------------------------------------------------------------------------
2942 @anchor{tr_optimize_max_loop}
2943 @defvr {Option variable} tr_optimize_max_loop
2944 Default value: 100
2946 @code{tr_optimize_max_loop} is the maximum number of times the
2947 macro-expansion and optimization pass of the translator will loop in
2948 considering a form.  This is to catch macro expansion errors, and
2949 non-terminating optimization properties.
2951 @opencatbox{Categories:}
2952 @category{Translation flags and variables}
2953 @closecatbox
2954 @end defvr
2956 @c ARE ANY OF THESE OBSOLETE ??
2958 @c -----------------------------------------------------------------------------
2959 @anchor{tr_state_vars}
2960 @defvr {System variable} tr_state_vars
2961 Default value:
2962 @example
2963 [translate_fast_arrays, tr_function_call_default, tr_bound_function_applyp,
2964 tr_array_as_ref, tr_numer, tr_float_can_branch_complex, define_variable]
2965 @end example
2967 The list of the switches that affect the form of the
2968 translated output.
2969 @c DOES THE GENERAL USER REALLY CARE ABOUT DEBUGGING THE TRANSLATOR ???
2970 @c I doubt it.
2971 This information is useful to system people when
2972 trying to debug the translator.  By comparing the translated product
2973 to what should have been produced for a given state, it is possible to
2974 track down bugs.
2976 @opencatbox{Categories:}
2977 @category{Translation flags and variables}
2978 @closecatbox
2979 @end defvr
2981 @c tr_warnings_get EXISTS AND FUNCTIONS AS ADVERTISED (SORT OF) -- RETURNS *tr-runtime-warned*
2982 @c WHICH HAS ONLY A FEW KINDS OF WARNINGS PUSHED ONTO IT; IT'S CERTAINLY NOT COMPREHENSIVE
2983 @c DO WE REALLY NEED THIS SLIGHTLY WORKING FUNCTION ??
2985 @c -----------------------------------------------------------------------------
2986 @anchor{tr_warnings_get}
2987 @deffn {Function} tr_warnings_get ()
2989 Prints a list of warnings which have been given by
2990 the translator during the current translation.
2992 @opencatbox{Categories:}
2993 @category{Translation and compilation}
2994 @closecatbox
2995 @end deffn
2997 @c -----------------------------------------------------------------------------
2998 @defvr {Option variable} tr_warn_bad_function_calls
2999 Default value: @code{true}
3001 - Gives a warning when
3002 when function calls are being made which may not be correct due to
3003 improper declarations that were made at translate time.
3005 @opencatbox{Categories:}
3006 @category{Translation flags and variables}
3007 @closecatbox
3008 @end defvr
3010 @c -----------------------------------------------------------------------------
3011 @anchor{tr_warn_fexpr}
3012 @defvr {Option variable} tr_warn_fexpr
3013 Default value: @code{compfile}
3015 - Gives a warning if any FEXPRs are
3016 encountered.  FEXPRs should not normally be output in translated code,
3017 all legitimate special program forms are translated.
3019 @opencatbox{Categories:}
3020 @category{Translation flags and variables}
3021 @closecatbox
3022 @end defvr
3024 @c -----------------------------------------------------------------------------
3025 @anchor{tr_warn_meval}
3026 @defvr {Option variable} tr_warn_meval
3027 Default value: @code{compfile}
3029 - Gives a warning if the function @code{meval} gets called.  If @code{meval} is
3030 called that indicates problems in the translation.
3032 @opencatbox{Categories:}
3033 @category{Translation flags and variables}
3034 @closecatbox
3035 @end defvr
3037 @c -----------------------------------------------------------------------------
3038 @anchor{tr_warn_mode}
3039 @defvr {Option variable} tr_warn_mode
3040 Default value: @code{all}
3042 - Gives a warning when variables are
3043 assigned values inappropriate for their mode.
3045 @opencatbox{Categories:}
3046 @category{Translation flags and variables}
3047 @closecatbox
3048 @end defvr
3050 @c -----------------------------------------------------------------------------
3051 @anchor{tr_warn_undeclared}
3052 @defvr {Option variable} tr_warn_undeclared
3053 Default value: @code{compile}
3055 - Determines when to send
3056 warnings about undeclared variables to the TTY.
3058 @opencatbox{Categories:}
3059 @category{Translation flags and variables}
3060 @closecatbox
3061 @end defvr
3063 @c -----------------------------------------------------------------------------
3064 @anchor{tr_warn_undefined_variable}
3065 @defvr {Option variable} tr_warn_undefined_variable
3066 Default value: @code{all}
3068 - Gives a warning when
3069 undefined global variables are seen.
3071 @opencatbox{Categories:}
3072 @category{Translation flags and variables}
3073 @closecatbox
3074 @end defvr
3076 @c -----------------------------------------------------------------------------
3077 @anchor{compile_file}
3078 @deffn  {Function} compile_file @
3079 @fname{compile_file} (@var{filename}) @
3080 @fname{compile_file} (@var{filename}, @var{compiled_filename}) @
3081 @fname{compile_file} (@var{filename}, @var{compiled_filename}, @var{lisp_filename})
3083 Translates the Maxima file @var{filename} into Lisp, and executes the Lisp compiler.
3084 The compiled code is not loaded into Maxima.
3086 @code{compile_file} returns a list of the names of four files: the original
3087 Maxima file, the Lisp translation, notes on translation, and the compiled code.
3088 If the compilation fails, the fourth item is @code{false}.
3090 Some declarations and definitions take effect as soon
3091 as the Lisp code is compiled (without loading the compiled code).
3092 These include functions defined with the @code{:=} operator,
3093 macros define with the @code{::=} operator,
3094 @c HEDGE -- DON'T KNOW IF THERE IS ANOTHER WAY
3095 @code{alias}, @code{declare},
3096 @code{define_variable},  @code{mode_declare},
3097 and 
3098 @code{infix}, @code{matchfix},
3099 @code{nofix}, @code{postfix}, @code{prefix},
3100 and @code{compfile}.
3102 Assignments and function calls are not evaluated until the compiled code is
3103 loaded.  In particular, within the Maxima file, assignments to the translation
3104 flags (@code{tr_numer}, etc.) have no effect on the translation.
3106 @c @code{compile_file} may mistake warnings for errors and
3107 @c return @code{false} as the name of the compiled code when, in fact,
3108 @c the compilation succeeded. This is a bug. 
3109 @c REPORTED AS SOURCEFORGE BUG # 1103722.
3111 @var{filename} may not contain @code{:lisp} statements.
3113 @code{compile_file} evaluates its arguments.
3115 @opencatbox{Categories:}
3116 @category{Translation and compilation}
3117 @closecatbox
3118 @end deffn
3120 @c NEEDS CLARIFICATION
3122 @c -----------------------------------------------------------------------------
3123 @anchor{declare_translated}
3124 @deffn {Function} declare_translated (@var{f_1}, @var{f_2}, @dots{})
3126 When translating a file of Maxima code
3127 to Lisp, it is important for the translator to know which functions it
3128 sees in the file are to be called as translated or compiled functions,
3129 and which ones are just Maxima functions or undefined.  Putting this
3130 declaration at the top of the file, lets it know that although a symbol
3131 does which does not yet have a Lisp function value, will have one at
3132 call time.  @code{(MFUNCTION-CALL fn arg1 arg2 ...)} is generated when
3133 the translator does not know @code{fn} is going to be a Lisp function.
3135 @opencatbox{Categories:}
3136 @category{Translation and compilation}
3137 @closecatbox
3138 @end deffn