e1a61385f2a160cb4bbcd5ce8defdb19889c4c93
[platform/upstream/m4.git] / doc / m4.info-1
1 This is m4.info, produced by makeinfo version 4.13 from m4.texinfo.
2
3 This manual (28 February 2011) is for GNU M4 (version 1.4.16), a
4 package containing an implementation of the m4 macro language.
5
6    Copyright (C) 1989-1994, 2004-2011 Free Software Foundation, Inc.
7
8      Permission is granted to copy, distribute and/or modify this
9      document under the terms of the GNU Free Documentation License,
10      Version 1.3 or any later version published by the Free Software
11      Foundation; with no Invariant Sections, no Front-Cover Texts, and
12      no Back-Cover Texts.  A copy of the license is included in the
13      section entitled "GNU Free Documentation License."
14
15 INFO-DIR-SECTION Text creation and manipulation
16 START-INFO-DIR-ENTRY
17 * M4: (m4).                     A powerful macro processor.
18 END-INFO-DIR-ENTRY
19
20 \1f
21 File: m4.info,  Node: Top,  Next: Preliminaries,  Up: (dir)
22
23 GNU M4
24 ******
25
26 This manual (28 February 2011) is for GNU M4 (version 1.4.16), a
27 package containing an implementation of the m4 macro language.
28
29    Copyright (C) 1989-1994, 2004-2011 Free Software Foundation, Inc.
30
31      Permission is granted to copy, distribute and/or modify this
32      document under the terms of the GNU Free Documentation License,
33      Version 1.3 or any later version published by the Free Software
34      Foundation; with no Invariant Sections, no Front-Cover Texts, and
35      no Back-Cover Texts.  A copy of the license is included in the
36      section entitled "GNU Free Documentation License."
37
38    GNU `m4' is an implementation of the traditional UNIX macro
39 processor.  It is mostly SVR4 compatible, although it has some
40 extensions (for example, handling more than 9 positional parameters to
41 macros).  `m4' also has builtin functions for including files, running
42 shell commands, doing arithmetic, etc.  Autoconf needs GNU `m4' for
43 generating `configure' scripts, but not for running them.
44
45    GNU `m4' was originally written by Rene' Seindal, with subsequent
46 changes by Franc,ois Pinard and other volunteers on the Internet.  All
47 names and email addresses can be found in the files `m4-1.4.16/AUTHORS'
48 and `m4-1.4.16/THANKS' from the GNU M4 distribution.
49
50    This is release 1.4.16.  It is now considered stable:  future
51 releases in the 1.4.x series are only meant to fix bugs, increase speed,
52 or improve documentation.  However...
53
54    An experimental feature, which would improve `m4' usefulness, allows
55 for changing the syntax for what is a "word" in `m4'.  You should use:
56      ./configure --enable-changeword
57    if you want this feature compiled in.  The current implementation
58 slows down `m4' considerably and is hardly acceptable.  In the future,
59 `m4' 2.0 will come with a different set of new features that provide
60 similar capabilities, but without the inefficiencies, so changeword
61 will go away and _you should not count on it_.
62
63 * Menu:
64
65 * Preliminaries::               Introduction and preliminaries
66 * Invoking m4::                 Invoking `m4'
67 * Syntax::                      Lexical and syntactic conventions
68
69 * Macros::                      How to invoke macros
70 * Definitions::                 How to define new macros
71 * Conditionals::                Conditionals, loops, and recursion
72
73 * Debugging::                   How to debug macros and input
74
75 * Input Control::               Input control
76 * File Inclusion::              File inclusion
77 * Diversions::                  Diverting and undiverting output
78
79 * Text handling::               Macros for text handling
80 * Arithmetic::                  Macros for doing arithmetic
81 * Shell commands::              Macros for running shell commands
82 * Miscellaneous::               Miscellaneous builtin macros
83 * Frozen files::                Fast loading of frozen state
84
85 * Compatibility::               Compatibility with other versions of `m4'
86 * Answers::                     Correct version of some examples
87
88 * Copying This Package::        How to make copies of the overall M4 package
89 * Copying This Manual::         How to make copies of this manual
90 * Indices::                     Indices of concepts and macros
91
92  --- The Detailed Node Listing ---
93
94 Introduction and preliminaries
95
96 * Intro::                       Introduction to `m4'
97 * History::                     Historical references
98 * Bugs::                        Problems and bugs
99 * Manual::                      Using this manual
100
101 Invoking `m4'
102
103 * Operation modes::             Command line options for operation modes
104 * Preprocessor features::       Command line options for preprocessor features
105 * Limits control::              Command line options for limits control
106 * Frozen state::                Command line options for frozen state
107 * Debugging options::           Command line options for debugging
108 * Command line files::          Specifying input files on the command line
109
110 Lexical and syntactic conventions
111
112 * Names::                       Macro names
113 * Quoted strings::              Quoting input to `m4'
114 * Comments::                    Comments in `m4' input
115 * Other tokens::                Other kinds of input tokens
116 * Input processing::            How `m4' copies input to output
117
118 How to invoke macros
119
120 * Invocation::                  Macro invocation
121 * Inhibiting Invocation::       Preventing macro invocation
122 * Macro Arguments::             Macro arguments
123 * Quoting Arguments::           On Quoting Arguments to macros
124 * Macro expansion::             Expanding macros
125
126 How to define new macros
127
128 * Define::                      Defining a new macro
129 * Arguments::                   Arguments to macros
130 * Pseudo Arguments::            Special arguments to macros
131 * Undefine::                    Deleting a macro
132 * Defn::                        Renaming macros
133 * Pushdef::                     Temporarily redefining macros
134
135 * Indir::                       Indirect call of macros
136 * Builtin::                     Indirect call of builtins
137
138 Conditionals, loops, and recursion
139
140 * Ifdef::                       Testing if a macro is defined
141 * Ifelse::                      If-else construct, or multibranch
142 * Shift::                       Recursion in `m4'
143 * Forloop::                     Iteration by counting
144 * Foreach::                     Iteration by list contents
145 * Stacks::                      Working with definition stacks
146 * Composition::                 Building macros with macros
147
148 How to debug macros and input
149
150 * Dumpdef::                     Displaying macro definitions
151 * Trace::                       Tracing macro calls
152 * Debug Levels::                Controlling debugging output
153 * Debug Output::                Saving debugging output
154
155 Input control
156
157 * Dnl::                         Deleting whitespace in input
158 * Changequote::                 Changing the quote characters
159 * Changecom::                   Changing the comment delimiters
160 * Changeword::                  Changing the lexical structure of words
161 * M4wrap::                      Saving text until end of input
162
163 File inclusion
164
165 * Include::                     Including named files
166 * Search Path::                 Searching for include files
167
168 Diverting and undiverting output
169
170 * Divert::                      Diverting output
171 * Undivert::                    Undiverting output
172 * Divnum::                      Diversion numbers
173 * Cleardivert::                 Discarding diverted text
174
175 Macros for text handling
176
177 * Len::                         Calculating length of strings
178 * Index macro::                 Searching for substrings
179 * Regexp::                      Searching for regular expressions
180 * Substr::                      Extracting substrings
181 * Translit::                    Translating characters
182 * Patsubst::                    Substituting text by regular expression
183 * Format::                      Formatting strings (printf-like)
184
185 Macros for doing arithmetic
186
187 * Incr::                        Decrement and increment operators
188 * Eval::                        Evaluating integer expressions
189
190 Macros for running shell commands
191
192 * Platform macros::             Determining the platform
193 * Syscmd::                      Executing simple commands
194 * Esyscmd::                     Reading the output of commands
195 * Sysval::                      Exit status
196 * Mkstemp::                     Making temporary files
197
198 Miscellaneous builtin macros
199
200 * Errprint::                    Printing error messages
201 * Location::                    Printing current location
202 * M4exit::                      Exiting from `m4'
203
204 Fast loading of frozen state
205
206 * Using frozen files::          Using frozen files
207 * Frozen file format::          Frozen file format
208
209 Compatibility with other versions of `m4'
210
211 * Extensions::                  Extensions in GNU M4
212 * Incompatibilities::           Facilities in System V m4 not in GNU M4
213 * Other Incompatibilities::     Other incompatibilities
214
215 Correct version of some examples
216
217 * Improved exch::               Solution for `exch'
218 * Improved forloop::            Solution for `forloop'
219 * Improved foreach::            Solution for `foreach'
220 * Improved copy::               Solution for `copy'
221 * Improved m4wrap::             Solution for `m4wrap'
222 * Improved cleardivert::        Solution for `cleardivert'
223 * Improved capitalize::         Solution for `capitalize'
224 * Improved fatal_error::        Solution for `fatal_error'
225
226 How to make copies of the overall M4 package
227
228 * GNU General Public License::  License for copying the M4 package
229
230 How to make copies of this manual
231
232 * GNU Free Documentation License::  License for copying this manual
233
234 Indices of concepts and macros
235
236 * Macro index::                 Index for all `m4' macros
237 * Concept index::               Index for many concepts
238
239 \1f
240 File: m4.info,  Node: Preliminaries,  Next: Invoking m4,  Prev: Top,  Up: Top
241
242 1 Introduction and preliminaries
243 ********************************
244
245 This first chapter explains what GNU `m4' is, where `m4' comes from,
246 how to read and use this documentation, how to call the `m4' program,
247 and how to report bugs about it.  It concludes by giving tips for
248 reading the remainder of the manual.
249
250    The following chapters then detail all the features of the `m4'
251 language.
252
253 * Menu:
254
255 * Intro::                       Introduction to `m4'
256 * History::                     Historical references
257 * Bugs::                        Problems and bugs
258 * Manual::                      Using this manual
259
260 \1f
261 File: m4.info,  Node: Intro,  Next: History,  Up: Preliminaries
262
263 1.1 Introduction to `m4'
264 ========================
265
266 `m4' is a macro processor, in the sense that it copies its input to the
267 output, expanding macros as it goes.  Macros are either builtin or
268 user-defined, and can take any number of arguments.  Besides just doing
269 macro expansion, `m4' has builtin functions for including named files,
270 running shell commands, doing integer arithmetic, manipulating text in
271 various ways, performing recursion, etc....  `m4' can be used either as
272 a front-end to a compiler, or as a macro processor in its own right.
273
274    The `m4' macro processor is widely available on all UNIXes, and has
275 been standardized by POSIX.  Usually, only a small percentage of users
276 are aware of its existence.  However, those who find it often become
277 committed users.  The popularity of GNU Autoconf, which requires GNU
278 `m4' for _generating_ `configure' scripts, is an incentive for many to
279 install it, while these people will not themselves program in `m4'.
280 GNU `m4' is mostly compatible with the System V, Release 3 version,
281 except for some minor differences.  *Note Compatibility::, for more
282 details.
283
284    Some people find `m4' to be fairly addictive.  They first use `m4'
285 for simple problems, then take bigger and bigger challenges, learning
286 how to write complex sets of `m4' macros along the way.  Once really
287 addicted, users pursue writing of sophisticated `m4' applications even
288 to solve simple problems, devoting more time debugging their `m4'
289 scripts than doing real work.  Beware that `m4' may be dangerous for
290 the health of compulsive programmers.
291
292 \1f
293 File: m4.info,  Node: History,  Next: Bugs,  Prev: Intro,  Up: Preliminaries
294
295 1.2 Historical references
296 =========================
297
298 `GPM' was an important ancestor of `m4'.  See C. Strachey: "A General
299 Purpose Macro generator", Computer Journal 8,3 (1965), pp. 225 ff.
300 `GPM' is also succinctly described into David Gries classic "Compiler
301 Construction for Digital Computers".
302
303    The classic B. Kernighan and P.J. Plauger: "Software Tools",
304 Addison-Wesley, Inc. (1976) describes and implements a Unix
305 macro-processor language, which inspired Dennis Ritchie to write `m3',
306 a macro processor for the AP-3 minicomputer.
307
308    Kernighan and Ritchie then joined forces to develop the original
309 `m4', as described in "The M4 Macro Processor", Bell Laboratories
310 (1977).  It had only 21 builtin macros.
311
312    While `GPM' was more _pure_, `m4' is meant to deal with the true
313 intricacies of real life: macros can be recognized without being
314 pre-announced, skipping whitespace or end-of-lines is easier, more
315 constructs are builtin instead of derived, etc.
316
317    Originally, the Kernighan and Plauger macro-processor, and then
318 `m3', formed the engine for the Rational FORTRAN preprocessor, that is,
319 the `Ratfor' equivalent of `cpp'.  Later, `m4' was used as a front-end
320 for `Ratfor', `C' and `Cobol'.
321
322    Rene' Seindal released his implementation of `m4', GNU `m4', in
323 1990, with the aim of removing the artificial limitations in many of
324 the traditional `m4' implementations, such as maximum line length,
325 macro size, or number of macros.
326
327    The late Professor A. Dain Samples described and implemented a
328 further evolution in the form of `M5': "User's Guide to the M5 Macro
329 Language: 2nd edition", Electronic Announcement on comp.compilers
330 newsgroup (1992).
331
332    Franc,ois Pinard took over maintenance of GNU `m4' in 1992, until
333 1994 when he released GNU `m4' 1.4, which was the stable release for 10
334 years.  It was at this time that GNU Autoconf decided to require GNU
335 `m4' as its underlying engine, since all other implementations of `m4'
336 had too many limitations.
337
338    More recently, in 2004, Paul Eggert released 1.4.1 and 1.4.2 which
339 addressed some long standing bugs in the venerable 1.4 release.  Then in
340 2005, Gary V. Vaughan collected together the many patches to GNU `m4'
341 1.4 that were floating around the net and released 1.4.3 and 1.4.4.
342 And in 2006, Eric Blake joined the team and prepared patches for the
343 release of 1.4.5, 1.4.6, 1.4.7, and 1.4.8.  More bug fixes were
344 incorporated in 2007, with releases 1.4.9 and 1.4.10.  Eric continued
345 with some portability fixes for 1.4.11 and 1.4.12 in 2008, 1.4.13 in
346 2009, 1.4.14 and 1.4.15 in 2010, and 1.4.16 in 2011.
347
348    Meanwhile, development has continued on new features for `m4', such
349 as dynamic module loading and additional builtins.  When complete, GNU
350 `m4' 2.0 will start a new series of releases.
351
352 \1f
353 File: m4.info,  Node: Bugs,  Next: Manual,  Prev: History,  Up: Preliminaries
354
355 1.3 Problems and bugs
356 =====================
357
358 If you have problems with GNU M4 or think you've found a bug, please
359 report it.  Before reporting a bug, make sure you've actually found a
360 real bug.  Carefully reread the documentation and see if it really says
361 you can do what you're trying to do.  If it's not clear whether you
362 should be able to do something or not, report that too; it's a bug in
363 the documentation!
364
365    Before reporting a bug or trying to fix it yourself, try to isolate
366 it to the smallest possible input file that reproduces the problem.
367 Then send us the input file and the exact results `m4' gave you.  Also
368 say what you expected to occur; this will help us decide whether the
369 problem was really in the documentation.
370
371    Once you've got a precise problem, send e-mail to <bug-m4@gnu.org>.
372 Please include the version number of `m4' you are using.  You can get
373 this information with the command `m4 --version'.  Also provide details
374 about the platform you are executing on.
375
376    Non-bug suggestions are always welcome as well.  If you have
377 questions about things that are unclear in the documentation or are
378 just obscure features, please report them too.
379
380 \1f
381 File: m4.info,  Node: Manual,  Prev: Bugs,  Up: Preliminaries
382
383 1.4 Using this manual
384 =====================
385
386 This manual contains a number of examples of `m4' input and output, and
387 a simple notation is used to distinguish input, output and error
388 messages from `m4'.  Examples are set out from the normal text, and
389 shown in a fixed width font, like this
390
391      This is an example of an example!
392
393    To distinguish input from output, all output from `m4' is prefixed
394 by the string `=>', and all error messages by the string `error-->'.
395 When showing how command line options affect matters, the command line
396 is shown with a prompt `$ like this', otherwise, you can assume that a
397 simple `m4' invocation will work.  Thus:
398
399      $ command line to invoke m4
400      Example of input line
401      =>Output line from m4
402      error-->and an error message
403
404    The sequence `^D' in an example indicates the end of the input file.
405 The sequence `<NL>' refers to the newline character.  The majority of
406 these examples are self-contained, and you can run them with similar
407 results by invoking `m4 -d'.  In fact, the testsuite that is bundled in
408 the GNU M4 package consists of the examples in this document!  Some of
409 the examples assume that your current directory is located where you
410 unpacked the installation, so if you plan on following along, you may
411 find it helpful to do this now:
412
413      $ cd m4-1.4.16
414
415    As each of the predefined macros in `m4' is described, a prototype
416 call of the macro will be shown, giving descriptive names to the
417 arguments, e.g.,
418
419  -- Composite: example (STRING, [COUNT = `1'], [ARGUMENT]...)
420      This is a sample prototype.  There is not really a macro named
421      `example', but this documents that if there were, it would be a
422      Composite macro, rather than a Builtin.  It requires at least one
423      argument, STRING.  Remember that in `m4', there must not be a
424      space between the macro name and the opening parenthesis, unless
425      it was intended to call the macro without any arguments.  The
426      brackets around COUNT and ARGUMENT show that these arguments are
427      optional.  If COUNT is omitted, the macro behaves as if count were
428      `1', whereas if ARGUMENT is omitted, the macro behaves as if it
429      were the empty string.  A blank argument is not the same as an
430      omitted argument.  For example, `example(`a')', `example(`a',`1')',
431      and `example(`a',`1',)' would behave identically with COUNT set to
432      `1'; while `example(`a',)' and `example(`a',`')' would explicitly
433      pass the empty string for COUNT.  The ellipses (`...') show that
434      the macro processes additional arguments after ARGUMENT, rather
435      than ignoring them.
436
437    All macro arguments in `m4' are strings, but some are given special
438 interpretation, e.g., as numbers, file names, regular expressions, etc.
439 The documentation for each macro will state how the parameters are
440 interpreted, and what happens if the argument cannot be parsed
441 according to the desired interpretation.  Unless specified otherwise, a
442 parameter specified to be a number is parsed as a decimal, even if the
443 argument has leading zeros; and parsing the empty string as a number
444 results in 0 rather than an error, although a warning will be issued.
445
446    This document consistently writes and uses "builtin", without a
447 hyphen, as if it were an English word.  This is how the `builtin'
448 primitive is spelled within `m4'.
449
450 \1f
451 File: m4.info,  Node: Invoking m4,  Next: Syntax,  Prev: Preliminaries,  Up: Top
452
453 2 Invoking `m4'
454 ***************
455
456 The format of the `m4' command is:
457
458      `m4' [OPTION...] [FILE...]
459
460    All options begin with `-', or if long option names are used, with
461 `--'.  A long option name need not be written completely, any
462 unambiguous prefix is sufficient.  POSIX requires `m4' to recognize
463 arguments intermixed with files, even when `POSIXLY_CORRECT' is set in
464 the environment.  Most options take effect at startup regardless of
465 their position, but some are documented below as taking effect after
466 any files that occurred earlier in the command line.  The argument `--'
467 is a marker to denote the end of options.
468
469    With short options, options that do not take arguments may be
470 combined into a single command line argument with subsequent options,
471 options with mandatory arguments may be provided either as a single
472 command line argument or as two arguments, and options with optional
473 arguments must be provided as a single argument.  In other words, `m4
474 -QPDfoo -d a -df' is equivalent to `m4 -Q -P -D foo -d -df -- ./a',
475 although the latter form is considered canonical.
476
477    With long options, options with mandatory arguments may be provided
478 with an equal sign (`=') in a single argument, or as two arguments, and
479 options with optional arguments must be provided as a single argument.
480 In other words, `m4 --def foo --debug a' is equivalent to `m4
481 --define=foo --debug= -- ./a', although the latter form is considered
482 canonical (not to mention more robust, in case a future version of `m4'
483 introduces an option named `--default').
484
485    `m4' understands the following options, grouped by functionality.
486
487 * Menu:
488
489 * Operation modes::             Command line options for operation modes
490 * Preprocessor features::       Command line options for preprocessor features
491 * Limits control::              Command line options for limits control
492 * Frozen state::                Command line options for frozen state
493 * Debugging options::           Command line options for debugging
494 * Command line files::          Specifying input files on the command line
495
496 \1f
497 File: m4.info,  Node: Operation modes,  Next: Preprocessor features,  Up: Invoking m4
498
499 2.1 Command line options for operation modes
500 ============================================
501
502 Several options control the overall operation of `m4':
503
504 `--help'
505      Print a help summary on standard output, then immediately exit
506      `m4' without reading any input files or performing any other
507      actions.
508
509 `--version'
510      Print the version number of the program on standard output, then
511      immediately exit `m4' without reading any input files or
512      performing any other actions.
513
514 `-E'
515 `--fatal-warnings'
516      Controls the effect of warnings.  If unspecified, then execution
517      continues and exit status is unaffected when a warning is printed.
518      If specified exactly once, warnings become fatal; when one is
519      issued, execution continues, but the exit status will be non-zero.
520      If specified multiple times, then execution halts with non-zero
521      status the first time a warning is issued.  The introduction of
522      behavior levels is new to M4 1.4.9; for behavior consistent with
523      earlier versions, you should specify `-E' twice.
524
525 `-i'
526 `--interactive'
527 `-e'
528      Makes this invocation of `m4' interactive.  This means that all
529      output will be unbuffered, and interrupts will be ignored.  The
530      spelling `-e' exists for compatibility with other `m4'
531      implementations, and issues a warning because it may be withdrawn
532      in a future version of GNU M4.
533
534 `-P'
535 `--prefix-builtins'
536      Internally modify _all_ builtin macro names so they all start with
537      the prefix `m4_'.  For example, using this option, one should write
538      `m4_define' instead of `define', and `m4___file__' instead of
539      `__file__'.  This option has no effect if `-R' is also specified.
540
541 `-Q'
542 `--quiet'
543 `--silent'
544      Suppress warnings, such as missing or superfluous arguments in
545      macro calls, or treating the empty string as zero.
546
547 `--warn-macro-sequence[=REGEXP]'
548      Issue a warning if the regular expression REGEXP has a non-empty
549      match in any macro definition (either by `define' or `pushdef').
550      Empty matches are ignored; therefore, supplying the empty string
551      as REGEXP disables any warning.  If the optional REGEXP is not
552      supplied, then the default regular expression is
553      `\$\({[^}]*}\|[0-9][0-9]+\)' (a literal `$' followed by multiple
554      digits or by an open brace), since these sequences will change
555      semantics in the default operation of GNU M4 2.0 (due to a change
556      in how more than 9 arguments in a macro definition will be
557      handled, *note Arguments::).  Providing an alternate regular
558      expression can provide a useful reverse lookup feature of finding
559      where a macro is defined to have a given definition.
560
561 `-W REGEXP'
562 `--word-regexp=REGEXP'
563      Use REGEXP as an alternative syntax for macro names.  This
564      experimental option will not be present in all GNU `m4'
565      implementations (*note Changeword::).
566
567 \1f
568 File: m4.info,  Node: Preprocessor features,  Next: Limits control,  Prev: Operation modes,  Up: Invoking m4
569
570 2.2 Command line options for preprocessor features
571 ==================================================
572
573 Several options allow `m4' to behave more like a preprocessor.  Macro
574 definitions and deletions can be made on the command line, the search
575 path can be altered, and the output file can track where the input came
576 from.  These features occur with the following options:
577
578 `-D NAME[=VALUE]'
579 `--define=NAME[=VALUE]'
580      This enters NAME into the symbol table.  If `=VALUE' is missing,
581      the value is taken to be the empty string.  The VALUE can be any
582      string, and the macro can be defined to take arguments, just as if
583      it was defined from within the input.  This option may be given
584      more than once; order with respect to file names is significant,
585      and redefining the same NAME loses the previous value.
586
587 `-I DIRECTORY'
588 `--include=DIRECTORY'
589      Make `m4' search DIRECTORY for included files that are not found
590      in the current working directory.  *Note Search Path::, for more
591      details.  This option may be given more than once.
592
593 `-s'
594 `--synclines'
595      Generate synchronization lines, for use by the C preprocessor or
596      other similar tools.  Order is significant with respect to file
597      names.  This option is useful, for example, when `m4' is used as a
598      front end to a compiler.  Source file name and line number
599      information is conveyed by directives of the form `#line LINENUM
600      "FILE"', which are inserted as needed into the middle of the
601      output.  Such directives mean that the following line originated
602      or was expanded from the contents of input file FILE at line
603      LINENUM.  The `"FILE"' part is often omitted when the file name
604      did not change from the previous directive.
605
606      Synchronization directives are always given on complete lines by
607      themselves.  When a synchronization discrepancy occurs in the
608      middle of an output line, the associated synchronization directive
609      is delayed until the next newline that does not occur in the
610      middle of a quoted string or comment.
611
612           define(`twoline', `1
613           2')
614           =>#line 2 "stdin"
615           =>
616           changecom(`/*', `*/')
617           =>
618           define(`comment', `/*1
619           2*/')
620           =>#line 5
621           =>
622           dnl no line
623           hello
624           =>#line 7
625           =>hello
626           twoline
627           =>1
628           =>#line 8
629           =>2
630           comment
631           =>/*1
632           =>2*/
633           one comment `two
634           three'
635           =>#line 10
636           =>one /*1
637           =>2*/ two
638           =>three
639           goodbye
640           =>#line 12
641           =>goodbye
642
643 `-U NAME'
644 `--undefine=NAME'
645      This deletes any predefined meaning NAME might have.  Obviously,
646      only predefined macros can be deleted in this way.  This option
647      may be given more than once; undefining a NAME that does not have a
648      definition is silently ignored.  Order is significant with respect
649      to file names.
650
651 \1f
652 File: m4.info,  Node: Limits control,  Next: Frozen state,  Prev: Preprocessor features,  Up: Invoking m4
653
654 2.3 Command line options for limits control
655 ===========================================
656
657 There are some limits within `m4' that can be tuned.  For
658 compatibility, `m4' also accepts some options that control limits in
659 other implementations, but which are automatically unbounded (limited
660 only by your hardware and operating system constraints) in GNU `m4'.
661
662 `-g'
663 `--gnu'
664      Enable all the extensions in this implementation.  In this release
665      of M4, this option is always on by default; it is currently only
666      useful when overriding a prior use of `--traditional'.  However,
667      having GNU behavior as default makes it impossible to write a
668      strictly POSIX-compliant client that avoids all incompatible GNU
669      M4 extensions, since such a client would have to use the non-POSIX
670      command-line option to force full POSIX behavior.  Thus, a future
671      version of M4 will be changed to implicitly use the option
672      `--traditional' if the environment variable `POSIXLY_CORRECT' is
673      set.  Projects that intentionally use GNU extensions should
674      consider using `--gnu' to state their intentions, so that the
675      project will not mysteriously break if the user upgrades to a
676      newer M4 and has `POSIXLY_CORRECT' set in their environment.
677
678 `-G'
679 `--traditional'
680      Suppress all the extensions made in this implementation, compared
681      to the System V version.  *Note Compatibility::, for a list of
682      these.
683
684 `-H NUM'
685 `--hashsize=NUM'
686      Make the internal hash table for symbol lookup be NUM entries big.
687      For better performance, the number should be prime, but this is not
688      checked.  The default is 509 entries.  It should not be necessary
689      to increase this value, unless you define an excessive number of
690      macros.
691
692 `-L NUM'
693 `--nesting-limit=NUM'
694      Artificially limit the nesting of macro calls to NUM levels,
695      stopping program execution if this limit is ever exceeded.  When
696      not specified, nesting defaults to unlimited on platforms that can
697      detect stack overflow, and to 1024 levels otherwise.  A value of
698      zero means unlimited; but then heavily nested code could
699      potentially cause a stack overflow.
700
701      The precise effect of this option is more correctly associated
702      with textual nesting than dynamic recursion.  It has been useful
703      when some complex `m4' input was generated by mechanical means, and
704      also in diagnosing recursive algorithms that do not scale well.
705      Most users never need to change this option from its default.
706
707      This option does _not_ have the ability to break endless
708      rescanning loops, since these do not necessarily consume much
709      memory or stack space.  Through clever usage of rescanning loops,
710      one can request complex, time-consuming computations from `m4'
711      with useful results.  Putting limitations in this area would break
712      `m4' power.  There are many pathological cases:
713      `define(`a', `a')a' is only the simplest example (but *note
714      Compatibility::).  Expecting GNU `m4' to detect these would be a
715      little like expecting a compiler system to detect and diagnose
716      endless loops: it is a quite _hard_ problem in general, if not
717      undecidable!
718
719 `-B NUM'
720 `-S NUM'
721 `-T NUM'
722      These options are present for compatibility with System V `m4', but
723      do nothing in this implementation.  They may disappear in future
724      releases, and issue a warning to that effect.
725
726 `-N NUM'
727 `--diversions=NUM'
728      These options are present only for compatibility with previous
729      versions of GNU `m4', and were controlling the number of possible
730      diversions which could be used at the same time.  They do nothing,
731      because there is no fixed limit anymore.  They may disappear in
732      future releases, and issue a warning to that effect.
733
734 \1f
735 File: m4.info,  Node: Frozen state,  Next: Debugging options,  Prev: Limits control,  Up: Invoking m4
736
737 2.4 Command line options for frozen state
738 =========================================
739
740 GNU `m4' comes with a feature of freezing internal state (*note Frozen
741 files::).  This can be used to speed up `m4' execution when reusing a
742 common initialization script.
743
744 `-F FILE'
745 `--freeze-state=FILE'
746      Once execution is finished, write out the frozen state on the
747      specified FILE.  It is conventional, but not required, for FILE to
748      end in `.m4f'.
749
750 `-R FILE'
751 `--reload-state=FILE'
752      Before execution starts, recover the internal state from the
753      specified frozen FILE.  The options `-D', `-U', and `-t' take
754      effect after state is reloaded, but before the input files are
755      read.
756
757 \1f
758 File: m4.info,  Node: Debugging options,  Next: Command line files,  Prev: Frozen state,  Up: Invoking m4
759
760 2.5 Command line options for debugging
761 ======================================
762
763 Finally, there are several options for aiding in debugging `m4' scripts.
764
765 `-d[FLAGS]'
766 `--debug[=FLAGS]'
767      Set the debug-level according to the flags FLAGS.  The debug-level
768      controls the format and amount of information presented by the
769      debugging functions.  *Note Debug Levels::, for more details on
770      the format and meaning of FLAGS.  If omitted, FLAGS defaults to
771      `aeq'.
772
773 `--debugfile[=FILE]'
774 `-o FILE'
775 `--error-output=FILE'
776      Redirect `dumpdef' output, debug messages, and trace output to the
777      named FILE.  Warnings, error messages, and `errprint' output are
778      still printed to standard error.  If these options are not used, or
779      if FILE is unspecified (only possible for `--debugfile'), debug
780      output goes to standard error; if FILE is the empty string, debug
781      output is discarded.  *Note Debug Output::, for more details.  The
782      option `--debugfile' may be given more than once, and order is
783      significant with respect to file names.  The spellings `-o' and
784      `--error-output' are misleading and inconsistent with other GNU
785      tools; for now they are silently accepted as synonyms of
786      `--debugfile' and only recognized once, but in a future version of
787      M4, using them will cause a warning to be issued.
788
789 `-l NUM'
790 `--arglength=NUM'
791      Restrict the size of the output generated by macro tracing to NUM
792      characters per trace line.  If unspecified or zero, output is
793      unlimited.  *Note Debug Levels::, for more details.
794
795 `-t NAME'
796 `--trace=NAME'
797      This enables tracing for the macro NAME, at any point where it is
798      defined.  NAME need not be defined when this option is given.
799      This option may be given more than once, and order is significant
800      with respect to file names.  *Note Trace::, for more details.
801
802 \1f
803 File: m4.info,  Node: Command line files,  Prev: Debugging options,  Up: Invoking m4
804
805 2.6 Specifying input files on the command line
806 ==============================================
807
808 The remaining arguments on the command line are taken to be input file
809 names.  If no names are present, standard input is read.  A file name
810 of `-' is taken to mean standard input.  It is conventional, but not
811 required, for input files to end in `.m4'.
812
813    The input files are read in the sequence given.  Standard input can
814 be read more than once, so the file name `-' may appear multiple times
815 on the command line; this makes a difference when input is from a
816 terminal or other special file type.  It is an error if an input file
817 ends in the middle of argument collection, a comment, or a quoted
818 string.
819
820    The options `--define' (`-D'), `--undefine' (`-U'), `--synclines'
821 (`-s'), and `--trace' (`-t') only take effect after processing input
822 from any file names that occur earlier on the command line.  For
823 example, assume the file `foo' contains:
824
825      $ cat foo
826      bar
827
828    The text `bar' can then be redefined over multiple uses of `foo':
829
830      $ m4 -Dbar=hello foo -Dbar=world foo
831      =>hello
832      =>world
833
834    If none of the input files invoked `m4exit' (*note M4exit::), the
835 exit status of `m4' will be 0 for success, 1 for general failure (such
836 as problems with reading an input file), and 63 for version mismatch
837 (*note Using frozen files::).
838
839    If you need to read a file whose name starts with a `-', you can
840 specify it as `./-file', or use `--' to mark the end of options.
841
842 \1f
843 File: m4.info,  Node: Syntax,  Next: Macros,  Prev: Invoking m4,  Up: Top
844
845 3 Lexical and syntactic conventions
846 ***********************************
847
848 As `m4' reads its input, it separates it into "tokens".  A token is
849 either a name, a quoted string, or any single character, that is not a
850 part of either a name or a string.  Input to `m4' can also contain
851 comments.  GNU `m4' does not yet understand multibyte locales; all
852 operations are byte-oriented rather than character-oriented (although
853 if your locale uses a single byte encoding, such as ISO-8859-1, you
854 will not notice a difference).  However, `m4' is eight-bit clean, so
855 you can use non-ASCII characters in quoted strings (*note
856 Changequote::), comments (*note Changecom::), and macro names (*note
857 Indir::), with the exception of the NUL character (the zero byte
858 `'\0'').
859
860 * Menu:
861
862 * Names::                       Macro names
863 * Quoted strings::              Quoting input to `m4'
864 * Comments::                    Comments in `m4' input
865 * Other tokens::                Other kinds of input tokens
866 * Input processing::            How `m4' copies input to output
867
868 \1f
869 File: m4.info,  Node: Names,  Next: Quoted strings,  Up: Syntax
870
871 3.1 Macro names
872 ===============
873
874 A name is any sequence of letters, digits, and the character `_'
875 (underscore), where the first character is not a digit.  `m4' will use
876 the longest such sequence found in the input.  If a name has a macro
877 definition, it will be subject to macro expansion (*note Macros::).
878 Names are case-sensitive.
879
880    Examples of legal names are: `foo', `_tmp', and `name01'.
881
882 \1f
883 File: m4.info,  Node: Quoted strings,  Next: Comments,  Prev: Names,  Up: Syntax
884
885 3.2 Quoting input to `m4'
886 =========================
887
888 A quoted string is a sequence of characters surrounded by quote
889 strings, defaulting to ``' and `'', where the nested begin and end
890 quotes within the string are balanced.  The value of a string token is
891 the text, with one level of quotes stripped off.  Thus
892
893      `'
894      =>
895
896 is the empty string, and double-quoting turns into single-quoting.
897
898      ``quoted''
899      =>`quoted'
900
901    The quote characters can be changed at any time, using the builtin
902 macro `changequote'.  *Note Changequote::, for more information.
903
904 \1f
905 File: m4.info,  Node: Comments,  Next: Other tokens,  Prev: Quoted strings,  Up: Syntax
906
907 3.3 Comments in `m4' input
908 ==========================
909
910 Comments in `m4' are normally delimited by the characters `#' and
911 newline.  All characters between the comment delimiters are ignored,
912 but the entire comment (including the delimiters) is passed through to
913 the output--comments are _not_ discarded by `m4'.
914
915    Comments cannot be nested, so the first newline after a `#' ends the
916 comment.  The commenting effect of the begin-comment string can be
917 inhibited by quoting it.
918
919      $ m4
920      `quoted text' # `commented text'
921      =>quoted text # `commented text'
922      `quoting inhibits' `#' `comments'
923      =>quoting inhibits # comments
924
925    The comment delimiters can be changed to any string at any time,
926 using the builtin macro `changecom'.  *Note Changecom::, for more
927 information.
928
929 \1f
930 File: m4.info,  Node: Other tokens,  Next: Input processing,  Prev: Comments,  Up: Syntax
931
932 3.4 Other kinds of input tokens
933 ===============================
934
935 Any character, that is neither a part of a name, nor of a quoted string,
936 nor a comment, is a token by itself.  When not in the context of macro
937 expansion, all of these tokens are just copied to output.  However,
938 during macro expansion, whitespace characters (space, tab, newline,
939 formfeed, carriage return, vertical tab), parentheses (`(' and `)'),
940 comma (`,'), and dollar (`$') have additional roles, explained later.
941
942 \1f
943 File: m4.info,  Node: Input processing,  Prev: Other tokens,  Up: Syntax
944
945 3.5 How `m4' copies input to output
946 ===================================
947
948 As `m4' reads the input token by token, it will copy each token
949 directly to the output immediately.
950
951    The exception is when it finds a word with a macro definition.  In
952 that case `m4' will calculate the macro's expansion, possibly reading
953 more input to get the arguments.  It then inserts the expansion in front
954 of the remaining input.  In other words, the resulting text from a macro
955 call will be read and parsed into tokens again.
956
957    `m4' expands a macro as soon as possible.  If it finds a macro call
958 when collecting the arguments to another, it will expand the second call
959 first.  This process continues until there are no more macro calls to
960 expand and all the input has been consumed.
961
962    For a running example, examine how `m4' handles this input:
963
964      format(`Result is %d', eval(`2**15'))
965
966 First, `m4' sees that the token `format' is a macro name, so it
967 collects the tokens `(', ``Result is %d'', `,', and ` ', before
968 encountering another potential macro.  Sure enough, `eval' is a macro
969 name, so the nested argument collection picks up `(', ``2**15'', and
970 `)', invoking the eval macro with the lone argument of `2**15'.  The
971 expansion of `eval(2**15)' is `32768', which is then rescanned as the
972 five tokens `3', `2', `7', `6', and `8'; and combined with the next
973 `)', the format macro now has all its arguments, as if the user had
974 typed:
975
976      format(`Result is %d', 32768)
977
978 The format macro expands to `Result is 32768', and we have another
979 round of scanning for the tokens `Result', ` ', `is', ` ', `3', `2',
980 `7', `6', and `8'.  None of these are macros, so the final output is
981
982      =>Result is 32768
983
984    As a more complicated example, we will contrast an actual code
985 example from the Gnulib project(1), showing both a buggy approach and
986 the desired results.  The user desires to output a shell assignment
987 statement that takes its argument and turns it into a shell variable by
988 converting it to uppercase and prepending a prefix.  The original
989 attempt looks like this:
990
991      changequote([,])dnl
992      define([gl_STRING_MODULE_INDICATOR],
993        [
994          dnl comment
995          GNULIB_]translit([$1],[a-z],[A-Z])[=1
996        ])dnl
997        gl_STRING_MODULE_INDICATOR([strcase])
998      =>  
999      =>        GNULIB_strcase=1
1000      =>  
1001
1002    Oops - the argument did not get capitalized.  And although the manual
1003 is not able to easily show it, both lines that appear empty actually
1004 contain two trailing spaces.  By stepping through the parse, it is easy
1005 to see what happened.  First, `m4' sees the token `changequote', which
1006 it recognizes as a macro, followed by `(', `[', `,', `]', and `)' to
1007 form the argument list.  The macro expands to the empty string, but
1008 changes the quoting characters to something more useful for generating
1009 shell code (unbalanced ``' and `'' appear all the time in shell scripts,
1010 but unbalanced `[]' tend to be rare).  Also in the first line, `m4'
1011 sees the token `dnl', which it recognizes as a builtin macro that
1012 consumes the rest of the line, resulting in no output for that line.
1013
1014    The second line starts a macro definition.  `m4' sees the token
1015 `define', which it recognizes as a macro, followed by a `(',
1016 `[gl_STRING_MODULE_INDICATOR]', and `,'.  Because an unquoted comma was
1017 encountered, the first argument is known to be the expansion of the
1018 single-quoted string token, or `gl_STRING_MODULE_INDICATOR'.  Next,
1019 `m4' sees `<NL>', ` ', and ` ', but this whitespace is discarded as
1020 part of argument collection.  Then comes a rather lengthy single-quoted
1021 string token, `[<NL>    dnl comment<NL>    GNULIB_]'.  This is followed
1022 by the token `translit', which `m4' recognizes as a macro name, so a
1023 nested macro expansion has started.
1024
1025    The arguments to the `translit' are found by the tokens `(', `[$1]',
1026 `,', `[a-z]', `,', `[A-Z]', and finally `)'.  All three string
1027 arguments are expanded (or in other words, the quotes are stripped),
1028 and since neither `$' nor `1' need capitalization, the result of the
1029 macro is `$1'.  This expansion is rescanned, resulting in the two
1030 literal characters `$' and `1'.
1031
1032    Scanning of the outer macro resumes, and picks up with `[=1<NL>  ]',
1033 and finally `)'.  The collected pieces of expanded text are
1034 concatenated, with the end result that the macro
1035 `gl_STRING_MODULE_INDICATOR' is now defined to be the sequence `<NL>
1036 dnl comment<NL>    GNULIB_$1=1<NL>  '.  Once again, `dnl' is recognized
1037 and avoids a newline in the output.
1038
1039    The final line is then parsed, beginning with ` ' and ` ' that are
1040 output literally.  Then `gl_STRING_MODULE_INDICATOR' is recognized as a
1041 macro name, with an argument list of `(', `[strcase]', and `)'.  Since
1042 the definition of the macro contains the sequence `$1', that sequence
1043 is replaced with the argument `strcase' prior to starting the rescan.
1044 The rescan sees `<NL>' and four spaces, which are output literally, then
1045 `dnl', which discards the text ` comment<NL>'.  Next comes four more
1046 spaces, also output literally, and the token `GNULIB_strcase', which
1047 resulted from the earlier parameter substitution.  Since that is not a
1048 macro name, it is output literally, followed by the literal tokens `=',
1049 `1', `<NL>', and two more spaces.  Finally, the original `<NL>' seen
1050 after the macro invocation is scanned and output literally.
1051
1052    Now for a corrected approach.  This rearranges the use of newlines
1053 and whitespace so that less whitespace is output (which, although
1054 harmless to shell scripts, can be visually unappealing), and fixes the
1055 quoting issues so that the capitalization occurs when the macro
1056 `gl_STRING_MODULE_INDICATOR' is invoked, rather then when it is
1057 defined.  It also adds another layer of quoting to the first argument of
1058 `translit', to ensure that the output will be rescanned as a string
1059 rather than a potential uppercase macro name needing further expansion.
1060
1061      changequote([,])dnl
1062      define([gl_STRING_MODULE_INDICATOR],
1063        [dnl comment
1064        GNULIB_[]translit([[$1]], [a-z], [A-Z])=1dnl
1065      ])dnl
1066        gl_STRING_MODULE_INDICATOR([strcase])
1067      =>    GNULIB_STRCASE=1
1068
1069    The parsing of the first line is unchanged.  The second line sees the
1070 name of the macro to define, then sees the discarded `<NL>' and two
1071 spaces, as before.  But this time, the next token is `[dnl comment<NL>
1072 GNULIB_[]translit([[$1]], [a-z], [A-Z])=1dnl<NL>]', which includes
1073 nested quotes, followed by `)' to end the macro definition and `dnl' to
1074 skip the newline.  No early expansion of `translit' occurs, so the
1075 entire string becomes the definition of the macro.
1076
1077    The final line is then parsed, beginning with two spaces that are
1078 output literally, and an invocation of `gl_STRING_MODULE_INDICATOR'
1079 with the argument `strcase'.  Again, the `$1' in the macro definition
1080 is substituted prior to rescanning.  Rescanning first encounters `dnl',
1081 and discards ` comment<NL>'.  Then two spaces are output literally.
1082 Next comes the token `GNULIB_', but that is not a macro, so it is
1083 output literally.  The token `[]' is an empty string, so it does not
1084 affect output.  Then the token `translit' is encountered.
1085
1086    This time, the arguments to `translit' are parsed as `(',
1087 `[[strcase]]', `,', ` ', `[a-z]', `,', ` ', `[A-Z]', and `)'.  The two
1088 spaces are discarded, and the translit results in the desired result
1089 `[STRCASE]'.  This is rescanned, but since it is a string, the quotes
1090 are stripped and the only output is a literal `STRCASE'.  Then the
1091 scanner sees `=' and `1', which are output literally, followed by `dnl'
1092 which discards the rest of the definition of
1093 `gl_STRING_MODULE_INDICATOR'.  The newline at the end of output is the
1094 literal `<NL>' that appeared after the invocation of the macro.
1095
1096    The order in which `m4' expands the macros can be further explored
1097 using the trace facilities of GNU `m4' (*note Trace::).
1098
1099    ---------- Footnotes ----------
1100
1101    (1) Derived from a patch in
1102 `http://lists.gnu.org/archive/html/bug-gnulib/2007-01/msg00389.html',
1103 and a followup patch in
1104 `http://lists.gnu.org/archive/html/bug-gnulib/2007-02/msg00000.html'
1105
1106 \1f
1107 File: m4.info,  Node: Macros,  Next: Definitions,  Prev: Syntax,  Up: Top
1108
1109 4 How to invoke macros
1110 **********************
1111
1112 This chapter covers macro invocation, macro arguments and how macro
1113 expansion is treated.
1114
1115 * Menu:
1116
1117 * Invocation::                  Macro invocation
1118 * Inhibiting Invocation::       Preventing macro invocation
1119 * Macro Arguments::             Macro arguments
1120 * Quoting Arguments::           On Quoting Arguments to macros
1121 * Macro expansion::             Expanding macros
1122
1123 \1f
1124 File: m4.info,  Node: Invocation,  Next: Inhibiting Invocation,  Up: Macros
1125
1126 4.1 Macro invocation
1127 ====================
1128
1129 Macro invocations has one of the forms
1130
1131      name
1132
1133 which is a macro invocation without any arguments, or
1134
1135      name(arg1, arg2, ..., argN)
1136
1137 which is a macro invocation with N arguments.  Macros can have any
1138 number of arguments.  All arguments are strings, but different macros
1139 might interpret the arguments in different ways.
1140
1141    The opening parenthesis _must_ follow the NAME directly, with no
1142 spaces in between.  If it does not, the macro is called with no
1143 arguments at all.
1144
1145    For a macro call to have no arguments, the parentheses _must_ be
1146 left out.  The macro call
1147
1148      name()
1149
1150 is a macro call with one argument, which is the empty string, not a call
1151 with no arguments.
1152
1153 \1f
1154 File: m4.info,  Node: Inhibiting Invocation,  Next: Macro Arguments,  Prev: Invocation,  Up: Macros
1155
1156 4.2 Preventing macro invocation
1157 ===============================
1158
1159 An innovation of the `m4' language, compared to some of its
1160 predecessors (like Strachey's `GPM', for example), is the ability to
1161 recognize macro calls without resorting to any special, prefixed
1162 invocation character.  While generally useful, this feature might
1163 sometimes be the source of spurious, unwanted macro calls.  So, GNU
1164 `m4' offers several mechanisms or techniques for inhibiting the
1165 recognition of names as macro calls.
1166
1167    First of all, many builtin macros cannot meaningfully be called
1168 without arguments.  As a GNU extension, for any of these macros,
1169 whenever an opening parenthesis does not immediately follow their name,
1170 the builtin macro call is not triggered.  This solves the most usual
1171 cases, like for `include' or `eval'.  Later in this document, the
1172 sentence "This macro is recognized only with parameters" refers to this
1173 specific provision of GNU M4, also known as a blind builtin macro.  For
1174 the builtins defined by POSIX that bear this disclaimer, POSIX
1175 specifically states that invoking those builtins without arguments is
1176 unspecified, because many other implementations simply invoke the
1177 builtin as though it were given one empty argument instead.
1178
1179      $ m4
1180      eval
1181      =>eval
1182      eval(`1')
1183      =>1
1184
1185    There is also a command line option (`--prefix-builtins', or `-P',
1186 *note Invoking m4: Operation modes.) that renames all builtin macros
1187 with a prefix of `m4_' at startup.  The option has no effect whatsoever
1188 on user defined macros.  For example, with this option, one has to
1189 write `m4_dnl' and even `m4_m4exit'.  It also has no effect on whether
1190 a macro requires parameters.
1191
1192      $ m4 -P
1193      eval
1194      =>eval
1195      eval(`1')
1196      =>eval(1)
1197      m4_eval
1198      =>m4_eval
1199      m4_eval(`1')
1200      =>1
1201
1202    Another alternative is to redefine problematic macros to a name less
1203 likely to cause conflicts, *Note Definitions::.
1204
1205    If your version of GNU `m4' has the `changeword' feature compiled
1206 in, it offers far more flexibility in specifying the syntax of macro
1207 names, both builtin or user-defined.  *Note Changeword::, for more
1208 information on this experimental feature.
1209
1210    Of course, the simplest way to prevent a name from being interpreted
1211 as a call to an existing macro is to quote it.  The remainder of this
1212 section studies a little more deeply how quoting affects macro
1213 invocation, and how quoting can be used to inhibit macro invocation.
1214
1215    Even if quoting is usually done over the whole macro name, it can
1216 also be done over only a few characters of this name (provided, of
1217 course, that the unquoted portions are not also a macro).  It is also
1218 possible to quote the empty string, but this works only _inside_ the
1219 name.  For example:
1220
1221      `divert'
1222      =>divert
1223      `d'ivert
1224      =>divert
1225      di`ver't
1226      =>divert
1227      div`'ert
1228      =>divert
1229
1230 all yield the string `divert'.  While in both:
1231
1232      `'divert
1233      =>
1234      divert`'
1235      =>
1236
1237 the `divert' builtin macro will be called, which expands to the empty
1238 string.
1239
1240    The output of macro evaluations is always rescanned.  In the
1241 following example, the input `x`'y' yields the string `bCD', exactly as
1242 if `m4' has been given `substr(ab`'cde, `1', `3')' as input:
1243
1244      define(`cde', `CDE')
1245      =>
1246      define(`x', `substr(ab')
1247      =>
1248      define(`y', `cde, `1', `3')')
1249      =>
1250      x`'y
1251      =>bCD
1252
1253    Unquoted strings on either side of a quoted string are subject to
1254 being recognized as macro names.  In the following example, quoting the
1255 empty string allows for the second `macro' to be recognized as such:
1256
1257      define(`macro', `m')
1258      =>
1259      macro(`m')macro
1260      =>mmacro
1261      macro(`m')`'macro
1262      =>mm
1263
1264    Quoting may prevent recognizing as a macro name the concatenation of
1265 a macro expansion with the surrounding characters.  In this example:
1266
1267      define(`macro', `di$1')
1268      =>
1269      macro(`v')`ert'
1270      =>divert
1271      macro(`v')ert
1272      =>
1273
1274 the input will produce the string `divert'.  When the quotes were
1275 removed, the `divert' builtin was called instead.
1276
1277 \1f
1278 File: m4.info,  Node: Macro Arguments,  Next: Quoting Arguments,  Prev: Inhibiting Invocation,  Up: Macros
1279
1280 4.3 Macro arguments
1281 ===================
1282
1283 When a name is seen, and it has a macro definition, it will be expanded
1284 as a macro.
1285
1286    If the name is followed by an opening parenthesis, the arguments
1287 will be collected before the macro is called.  If too few arguments are
1288 supplied, the missing arguments are taken to be the empty string.
1289 However, some builtins are documented to behave differently for a
1290 missing optional argument than for an explicit empty string.  If there
1291 are too many arguments, the excess arguments are ignored.  Unquoted
1292 leading whitespace is stripped off all arguments, but whitespace
1293 generated by a macro expansion or occurring after a macro that expanded
1294 to an empty string remains intact.  Whitespace includes space, tab,
1295 newline, carriage return, vertical tab, and formfeed.
1296
1297      define(`macro', `$1')
1298      =>
1299      macro( unquoted leading space lost)
1300      =>unquoted leading space lost
1301      macro(` quoted leading space kept')
1302      => quoted leading space kept
1303      macro(
1304       divert `unquoted space kept after expansion')
1305      => unquoted space kept after expansion
1306      macro(macro(`
1307      ')`whitespace from expansion kept')
1308      =>
1309      =>whitespace from expansion kept
1310      macro(`unquoted trailing whitespace kept'
1311      )
1312      =>unquoted trailing whitespace kept
1313      =>
1314
1315    Normally `m4' will issue warnings if a builtin macro is called with
1316 an inappropriate number of arguments, but it can be suppressed with the
1317 `--quiet' command line option (or `--silent', or `-Q', *note Invoking
1318 m4: Operation modes.).  For user defined macros, there is no check of
1319 the number of arguments given.
1320
1321      $ m4
1322      index(`abc')
1323      error-->m4:stdin:1: Warning: too few arguments to builtin `index'
1324      =>0
1325      index(`abc',)
1326      =>0
1327      index(`abc', `b', `ignored')
1328      error-->m4:stdin:3: Warning: excess arguments to builtin `index' ignored
1329      =>1
1330
1331      $ m4 -Q
1332      index(`abc')
1333      =>0
1334      index(`abc',)
1335      =>0
1336      index(`abc', `b', `ignored')
1337      =>1
1338
1339    Macros are expanded normally during argument collection, and whatever
1340 commas, quotes and parentheses that might show up in the resulting
1341 expanded text will serve to define the arguments as well.  Thus, if FOO
1342 expands to `, b, c', the macro call
1343
1344      bar(a foo, d)
1345
1346 is a macro call with four arguments, which are `a ', `b', `c' and `d'.
1347 To understand why the first argument contains whitespace, remember that
1348 unquoted leading whitespace is never part of an argument, but trailing
1349 whitespace always is.
1350
1351    It is possible for a macro's definition to change during argument
1352 collection, in which case the expansion uses the definition that was in
1353 effect at the time the opening `(' was seen.
1354
1355      define(`f', `1')
1356      =>
1357      f(define(`f', `2'))
1358      =>1
1359      f
1360      =>2
1361
1362    It is an error if the end of file occurs while collecting arguments.
1363
1364      hello world
1365      =>hello world
1366      define(
1367      ^D
1368      error-->m4:stdin:2: ERROR: end of file in argument list
1369
1370 \1f
1371 File: m4.info,  Node: Quoting Arguments,  Next: Macro expansion,  Prev: Macro Arguments,  Up: Macros
1372
1373 4.4 On Quoting Arguments to macros
1374 ==================================
1375
1376 Each argument has unquoted leading whitespace removed.  Within each
1377 argument, all unquoted parentheses must match.  For example, if FOO is
1378 a macro,
1379
1380      foo(() (`(') `(')
1381
1382 is a macro call, with one argument, whose value is `() (() ('.  Commas
1383 separate arguments, except when they occur inside quotes, comments, or
1384 unquoted parentheses.  *Note Pseudo Arguments::, for examples.
1385
1386    It is common practice to quote all arguments to macros, unless you
1387 are sure you want the arguments expanded.  Thus, in the above example
1388 with the parentheses, the `right' way to do it is like this:
1389
1390      foo(`() (() (')
1391
1392    It is, however, in certain cases necessary (because nested expansion
1393 must occur to create the arguments for the outer macro) or convenient
1394 (because it uses fewer characters) to leave out quotes for some
1395 arguments, and there is nothing wrong in doing it.  It just makes life a
1396 bit harder, if you are not careful to follow a consistent quoting style.
1397 For consistency, this manual follows the rule of thumb that each layer
1398 of parentheses introduces another layer of single quoting, except when
1399 showing the consequences of quoting rules.  This is done even when the
1400 quoted string cannot be a macro, such as with integers when you have not
1401 changed the syntax via `changeword' (*note Changeword::).
1402
1403    The quoting rule of thumb of one level of quoting per parentheses
1404 has a nice property: when a macro name appears inside parentheses, you
1405 can determine when it will be expanded.  If it is not quoted, it will be
1406 expanded prior to the outer macro, so that its expansion becomes the
1407 argument.  If it is single-quoted, it will be expanded after the outer
1408 macro.  And if it is double-quoted, it will be used as literal text
1409 instead of a macro name.
1410
1411      define(`active', `ACT, IVE')
1412      =>
1413      define(`show', `$1 $1')
1414      =>
1415      show(active)
1416      =>ACT ACT
1417      show(`active')
1418      =>ACT, IVE ACT, IVE
1419      show(``active'')
1420      =>active active
1421
1422 \1f
1423 File: m4.info,  Node: Macro expansion,  Prev: Quoting Arguments,  Up: Macros
1424
1425 4.5 Macro expansion
1426 ===================
1427
1428 When the arguments, if any, to a macro call have been collected, the
1429 macro is expanded, and the expansion text is pushed back onto the input
1430 (unquoted), and reread.  The expansion text from one macro call might
1431 therefore result in more macros being called, if the calls are included,
1432 completely or partially, in the first macro calls' expansion.
1433
1434    Taking a very simple example, if FOO expands to `bar', and BAR
1435 expands to `Hello', the input
1436
1437      $ m4 -Dbar=Hello -Dfoo=bar
1438      foo
1439      =>Hello
1440
1441 will expand first to `bar', and when this is reread and expanded, into
1442 `Hello'.
1443
1444 \1f
1445 File: m4.info,  Node: Definitions,  Next: Conditionals,  Prev: Macros,  Up: Top
1446
1447 5 How to define new macros
1448 **************************
1449
1450 Macros can be defined, redefined and deleted in several different ways.
1451 Also, it is possible to redefine a macro without losing a previous
1452 value, and bring back the original value at a later time.
1453
1454 * Menu:
1455
1456 * Define::                      Defining a new macro
1457 * Arguments::                   Arguments to macros
1458 * Pseudo Arguments::            Special arguments to macros
1459 * Undefine::                    Deleting a macro
1460 * Defn::                        Renaming macros
1461 * Pushdef::                     Temporarily redefining macros
1462
1463 * Indir::                       Indirect call of macros
1464 * Builtin::                     Indirect call of builtins
1465
1466 \1f
1467 File: m4.info,  Node: Define,  Next: Arguments,  Up: Definitions
1468
1469 5.1 Defining a macro
1470 ====================
1471
1472 The normal way to define or redefine macros is to use the builtin
1473 `define':
1474
1475  -- Builtin: define (NAME, [EXPANSION])
1476      Defines NAME to expand to EXPANSION.  If EXPANSION is not given,
1477      it is taken to be empty.
1478
1479      The expansion of `define' is void.  The macro `define' is
1480      recognized only with parameters.
1481
1482    The following example defines the macro FOO to expand to the text
1483 `Hello World.'.
1484
1485      define(`foo', `Hello world.')
1486      =>
1487      foo
1488      =>Hello world.
1489
1490    The empty line in the output is there because the newline is not a
1491 part of the macro definition, and it is consequently copied to the
1492 output.  This can be avoided by use of the macro `dnl'.  *Note Dnl::,
1493 for details.
1494
1495    The first argument to `define' should be quoted; otherwise, if the
1496 macro is already defined, you will be defining a different macro.  This
1497 example shows the problems with underquoting, since we did not want to
1498 redefine `one':
1499
1500      define(foo, one)
1501      =>
1502      define(foo, two)
1503      =>
1504      one
1505      =>two
1506
1507    GNU `m4' normally replaces only the _topmost_ definition of a macro
1508 if it has several definitions from `pushdef' (*note Pushdef::).  Some
1509 other implementations of `m4' replace all definitions of a macro with
1510 `define'.  *Note Incompatibilities::, for more details.
1511
1512    As a GNU extension, the first argument to `define' does not have to
1513 be a simple word.  It can be any text string, even the empty string.  A
1514 macro with a non-standard name cannot be invoked in the normal way, as
1515 the name is not recognized.  It can only be referenced by the builtins
1516 `indir' (*note Indir::) and `defn' (*note Defn::).
1517
1518    Arrays and associative arrays can be simulated by using non-standard
1519 macro names.
1520
1521  -- Composite: array (INDEX)
1522  -- Composite: array_set (INDEX, [VALUE])
1523      Provide access to entries within an array.  `array' reads the entry
1524      at location INDEX, and `array_set' assigns VALUE to location INDEX.
1525
1526      define(`array', `defn(format(``array[%d]'', `$1'))')
1527      =>
1528      define(`array_set', `define(format(``array[%d]'', `$1'), `$2')')
1529      =>
1530      array_set(`4', `array element no. 4')
1531      =>
1532      array_set(`17', `array element no. 17')
1533      =>
1534      array(`4')
1535      =>array element no. 4
1536      array(eval(`10 + 7'))
1537      =>array element no. 17
1538
1539    Change the `%d' to `%s' and it is an associative array.
1540
1541 \1f
1542 File: m4.info,  Node: Arguments,  Next: Pseudo Arguments,  Prev: Define,  Up: Definitions
1543
1544 5.2 Arguments to macros
1545 =======================
1546
1547 Macros can have arguments.  The Nth argument is denoted by `$n' in the
1548 expansion text, and is replaced by the Nth actual argument, when the
1549 macro is expanded.  Replacement of arguments happens before rescanning,
1550 regardless of how many nesting levels of quoting appear in the
1551 expansion.  Here is an example of a macro with two arguments.
1552
1553  -- Composite: exch (ARG1, ARG2)
1554      Expands to ARG2 followed by ARG1, effectively exchanging their
1555      order.
1556
1557      define(`exch', `$2, $1')
1558      =>
1559      exch(`arg1', `arg2')
1560      =>arg2, arg1
1561
1562    This can be used, for example, if you like the arguments to `define'
1563 to be reversed.
1564
1565      define(`exch', `$2, $1')
1566      =>
1567      define(exch(``expansion text'', ``macro''))
1568      =>
1569      macro
1570      =>expansion text
1571
1572    *Note Quoting Arguments::, for an explanation of the double quotes.
1573 (You should try and improve this example so that clients of `exch' do
1574 not have to double quote; or *note Answers: Improved exch.).
1575
1576    As a special case, the zeroth argument, `$0', is always the name of
1577 the macro being expanded.
1578
1579      define(`test', ``Macro name: $0'')
1580      =>
1581      test
1582      =>Macro name: test
1583
1584    If you want quoted text to appear as part of the expansion text,
1585 remember that quotes can be nested in quoted strings.  Thus, in
1586
1587      define(`foo', `This is macro `foo'.')
1588      =>
1589      foo
1590      =>This is macro foo.
1591
1592 The `foo' in the expansion text is _not_ expanded, since it is a quoted
1593 string, and not a name.
1594
1595    GNU `m4' allows the number following the `$' to consist of one or
1596 more digits, allowing macros to have any number of arguments.  The
1597 extension of accepting multiple digits is incompatible with POSIX, and
1598 is different than traditional implementations of `m4', which only
1599 recognize one digit.  Therefore, future versions of GNU M4 will phase
1600 out this feature.  To portably access beyond the ninth argument, you
1601 can use the `argn' macro documented later (*note Shift::).
1602
1603    POSIX also states that `$' followed immediately by `{' in a macro
1604 definition is implementation-defined.  This version of M4 passes the
1605 literal characters `${' through unchanged, but M4 2.0 will implement an
1606 optional feature similar to `sh', where `${11}' expands to the eleventh
1607 argument, to replace the current recognition of `$11'.  Meanwhile, if
1608 you want to guarantee that you will get a literal `${' in output when
1609 expanding a macro, even when you upgrade to M4 2.0, you can use nested
1610 quoting to your advantage:
1611
1612      define(`foo', `single quoted $`'{1} output')
1613      =>
1614      define(`bar', ``double quoted $'`{2} output'')
1615      =>
1616      foo(`a', `b')
1617      =>single quoted ${1} output
1618      bar(`a', `b')
1619      =>double quoted ${2} output
1620
1621    To help you detect places in your M4 input files that might change in
1622 behavior due to the changed behavior of M4 2.0, you can use the
1623 `--warn-macro-sequence' command-line option (*note Invoking m4:
1624 Operation modes.) with the default regular expression.  This will add a
1625 warning any time a macro definition includes `$' followed by multiple
1626 digits, or by `{'.  The warning is not enabled by default, because it
1627 triggers a number of warnings in Autoconf 2.61 (and Autoconf uses `-E'
1628 to treat warnings as errors), and because it will still be possible to
1629 restore older behavior in M4 2.0.
1630
1631      $ m4 --warn-macro-sequence
1632      define(`foo', `$001 ${1} $1')
1633      error-->m4:stdin:1: Warning: definition of `foo' contains sequence `$001'
1634      error-->m4:stdin:1: Warning: definition of `foo' contains sequence `${1}'
1635      =>
1636      foo(`bar')
1637      =>bar ${1} bar
1638
1639 \1f
1640 File: m4.info,  Node: Pseudo Arguments,  Next: Undefine,  Prev: Arguments,  Up: Definitions
1641
1642 5.3 Special arguments to macros
1643 ===============================
1644
1645 There is a special notation for the number of actual arguments supplied,
1646 and for all the actual arguments.
1647
1648    The number of actual arguments in a macro call is denoted by `$#' in
1649 the expansion text.
1650
1651  -- Composite: nargs (...)
1652      Expands to a count of the number of arguments supplied.
1653
1654      define(`nargs', `$#')
1655      =>
1656      nargs
1657      =>0
1658      nargs()
1659      =>1
1660      nargs(`arg1', `arg2', `arg3')
1661      =>3
1662      nargs(`commas can be quoted, like this')
1663      =>1
1664      nargs(arg1#inside comments, commas do not separate arguments
1665      still arg1)
1666      =>1
1667      nargs((unquoted parentheses, like this, group arguments))
1668      =>1
1669
1670    Remember that `#' defaults to the comment character; if you forget
1671 quotes to inhibit the comment behavior, your macro definition may not
1672 end where you expected.
1673
1674      dnl Attempt to define a macro to just `$#'
1675      define(underquoted, $#)
1676      oops)
1677      =>
1678      underquoted
1679      =>0)
1680      =>oops
1681
1682    The notation `$*' can be used in the expansion text to denote all
1683 the actual arguments, unquoted, with commas in between.  For example
1684
1685      define(`echo', `$*')
1686      =>
1687      echo(arg1,    arg2, arg3 , arg4)
1688      =>arg1,arg2,arg3 ,arg4
1689
1690    Often each argument should be quoted, and the notation `$@' handles
1691 that.  It is just like `$*', except that it quotes each argument.  A
1692 simple example of that is:
1693
1694      define(`echo', `$@')
1695      =>
1696      echo(arg1,    arg2, arg3 , arg4)
1697      =>arg1,arg2,arg3 ,arg4
1698
1699    Where did the quotes go?  Of course, they were eaten, when the
1700 expanded text were reread by `m4'.  To show the difference, try
1701
1702      define(`echo1', `$*')
1703      =>
1704      define(`echo2', `$@')
1705      =>
1706      define(`foo', `This is macro `foo'.')
1707      =>
1708      echo1(foo)
1709      =>This is macro This is macro foo..
1710      echo1(`foo')
1711      =>This is macro foo.
1712      echo2(foo)
1713      =>This is macro foo.
1714      echo2(`foo')
1715      =>foo
1716
1717 *Note Trace::, if you do not understand this.  As another example of the
1718 difference, remember that comments encountered in arguments are passed
1719 untouched to the macro, and that quoting disables comments.
1720
1721      define(`echo1', `$*')
1722      =>
1723      define(`echo2', `$@')
1724      =>
1725      define(`foo', `bar')
1726      =>
1727      echo1(#foo'foo
1728      foo)
1729      =>#foo'foo
1730      =>bar
1731      echo2(#foo'foo
1732      foo)
1733      =>#foobar
1734      =>bar'
1735
1736    A `$' sign in the expansion text, that is not followed by anything
1737 `m4' understands, is simply copied to the macro expansion, as any other
1738 text is.
1739
1740      define(`foo', `$$$ hello $$$')
1741      =>
1742      foo
1743      =>$$$ hello $$$
1744
1745    If you want a macro to expand to something like `$12', the judicious
1746 use of nested quoting can put a safe character between the `$' and the
1747 next character, relying on the rescanning to remove the nested quote.
1748 This will prevent `m4' from interpreting the `$' sign as a reference to
1749 an argument.
1750
1751      define(`foo', `no nested quote: $1')
1752      =>
1753      foo(`arg')
1754      =>no nested quote: arg
1755      define(`foo', `nested quote around $: `$'1')
1756      =>
1757      foo(`arg')
1758      =>nested quote around $: $1
1759      define(`foo', `nested empty quote after $: $`'1')
1760      =>
1761      foo(`arg')
1762      =>nested empty quote after $: $1
1763      define(`foo', `nested quote around next character: $`1'')
1764      =>
1765      foo(`arg')
1766      =>nested quote around next character: $1
1767      define(`foo', `nested quote around both: `$1'')
1768      =>
1769      foo(`arg')
1770      =>nested quote around both: arg
1771
1772 \1f
1773 File: m4.info,  Node: Undefine,  Next: Defn,  Prev: Pseudo Arguments,  Up: Definitions
1774
1775 5.4 Deleting a macro
1776 ====================
1777
1778 A macro definition can be removed with `undefine':
1779
1780  -- Builtin: undefine (NAME...)
1781      For each argument, remove the macro NAME.  The macro names must
1782      necessarily be quoted, since they will be expanded otherwise.
1783
1784      The expansion of `undefine' is void.  The macro `undefine' is
1785      recognized only with parameters.
1786
1787      foo bar blah
1788      =>foo bar blah
1789      define(`foo', `some')define(`bar', `other')define(`blah', `text')
1790      =>
1791      foo bar blah
1792      =>some other text
1793      undefine(`foo')
1794      =>
1795      foo bar blah
1796      =>foo other text
1797      undefine(`bar', `blah')
1798      =>
1799      foo bar blah
1800      =>foo bar blah
1801
1802    Undefining a macro inside that macro's expansion is safe; the macro
1803 still expands to the definition that was in effect at the `('.
1804
1805      define(`f', ``$0':$1')
1806      =>
1807      f(f(f(undefine(`f')`hello world')))
1808      =>f:f:f:hello world
1809      f(`bye')
1810      =>f(bye)
1811
1812    It is not an error for NAME to have no macro definition.  In that
1813 case, `undefine' does nothing.
1814
1815 \1f
1816 File: m4.info,  Node: Defn,  Next: Pushdef,  Prev: Undefine,  Up: Definitions
1817
1818 5.5 Renaming macros
1819 ===================
1820
1821 It is possible to rename an already defined macro.  To do this, you need
1822 the builtin `defn':
1823
1824  -- Builtin: defn (NAME...)
1825      Expands to the _quoted definition_ of each NAME.  If an argument
1826      is not a defined macro, the expansion for that argument is empty.
1827
1828      If NAME is a user-defined macro, the quoted definition is simply
1829      the quoted expansion text.  If, instead, there is only one NAME
1830      and it is a builtin, the expansion is a special token, which
1831      points to the builtin's internal definition.  This token is only
1832      meaningful as the second argument to `define' (and `pushdef'), and
1833      is silently converted to an empty string in most other contexts.
1834      Combining a builtin with anything else is not supported; a warning
1835      is issued and the builtin is omitted from the final expansion.
1836
1837      The macro `defn' is recognized only with parameters.
1838
1839    Its normal use is best understood through an example, which shows
1840 how to rename `undefine' to `zap':
1841
1842      define(`zap', defn(`undefine'))
1843      =>
1844      zap(`undefine')
1845      =>
1846      undefine(`zap')
1847      =>undefine(zap)
1848
1849    In this way, `defn' can be used to copy macro definitions, and also
1850 definitions of builtin macros.  Even if the original macro is removed,
1851 the other name can still be used to access the definition.
1852
1853    The fact that macro definitions can be transferred also explains why
1854 you should use `$0', rather than retyping a macro's name in its
1855 definition:
1856
1857      define(`foo', `This is `$0'')
1858      =>
1859      define(`bar', defn(`foo'))
1860      =>
1861      bar
1862      =>This is bar
1863
1864    Macros used as string variables should be referred through `defn',
1865 to avoid unwanted expansion of the text:
1866
1867      define(`string', `The macro dnl is very useful
1868      ')
1869      =>
1870      string
1871      =>The macro 
1872      defn(`string')
1873      =>The macro dnl is very useful
1874      =>
1875
1876    However, it is important to remember that `m4' rescanning is purely
1877 textual.  If an unbalanced end-quote string occurs in a macro
1878 definition, the rescan will see that embedded quote as the termination
1879 of the quoted string, and the remainder of the macro's definition will
1880 be rescanned unquoted.  Thus it is a good idea to avoid unbalanced
1881 end-quotes in macro definitions or arguments to macros.
1882
1883      define(`foo', a'a)
1884      =>
1885      define(`a', `A')
1886      =>
1887      define(`echo', `$@')
1888      =>
1889      foo
1890      =>A'A
1891      defn(`foo')
1892      =>aA'
1893      echo(foo)
1894      =>AA'
1895
1896    On the other hand, it is possible to exploit the fact that `defn'
1897 can concatenate multiple macros prior to the rescanning phase, in order
1898 to join the definitions of macros that, in isolation, have unbalanced
1899 quotes.  This is particularly useful when one has used several macros to
1900 accumulate text that M4 should rescan as a whole.  In the example below,
1901 note how the use of `defn' on `l' in isolation opens a string, which is
1902 not closed until the next line; but used on `l' and `r' together
1903 results in nested quoting.
1904
1905      define(`l', `<[>')define(`r', `<]>')
1906      =>
1907      changequote(`[', `]')
1908      =>
1909      defn([l])defn([r])
1910      ])
1911      =><[>]defn([r])
1912      =>)
1913      defn([l], [r])
1914      =><[>][<]>
1915
1916    Using `defn' to generate special tokens for builtin macros outside
1917 of expected contexts can sometimes trigger warnings.  But most of the
1918 time, such tokens are silently converted to the empty string.
1919
1920      $ m4 -d
1921      defn(`defn')
1922      =>
1923      define(defn(`divnum'), `cannot redefine a builtin token')
1924      error-->m4:stdin:2: Warning: define: invalid macro name ignored
1925      =>
1926      divnum
1927      =>0
1928      len(defn(`divnum'))
1929      =>0
1930
1931    Also note that `defn' with multiple arguments can only join text
1932 macros, not builtins, although a future version of GNU M4 may lift this
1933 restriction.
1934
1935      $ m4 -d
1936      define(`a', `A')define(`AA', `b')
1937      =>
1938      traceon(`defn', `define')
1939      =>
1940      defn(`a', `divnum', `a')
1941      error-->m4:stdin:3: Warning: cannot concatenate builtin `divnum'
1942      error-->m4trace: -1- defn(`a', `divnum', `a') -> ``A'`A''
1943      =>AA
1944      define(`mydivnum', defn(`divnum', `divnum'))mydivnum
1945      error-->m4:stdin:4: Warning: cannot concatenate builtin `divnum'
1946      error-->m4:stdin:4: Warning: cannot concatenate builtin `divnum'
1947      error-->m4trace: -2- defn(`divnum', `divnum')
1948      error-->m4trace: -1- define(`mydivnum', `')
1949      =>
1950      traceoff(`defn', `define')
1951      =>
1952
1953 \1f
1954 File: m4.info,  Node: Pushdef,  Next: Indir,  Prev: Defn,  Up: Definitions
1955
1956 5.6 Temporarily redefining macros
1957 =================================
1958
1959 It is possible to redefine a macro temporarily, reverting to the
1960 previous definition at a later time.  This is done with the builtins
1961 `pushdef' and `popdef':
1962
1963  -- Builtin: pushdef (NAME, [EXPANSION])
1964  -- Builtin: popdef (NAME...)
1965      Analogous to `define' and `undefine'.
1966
1967      These macros work in a stack-like fashion.  A macro is temporarily
1968      redefined with `pushdef', which replaces an existing definition of
1969      NAME, while saving the previous definition, before the new one is
1970      installed.  If there is no previous definition, `pushdef' behaves
1971      exactly like `define'.
1972
1973      If a macro has several definitions (of which only one is
1974      accessible), the topmost definition can be removed with `popdef'.
1975      If there is no previous definition, `popdef' behaves like
1976      `undefine'.
1977
1978      The expansion of both `pushdef' and `popdef' is void.  The macros
1979      `pushdef' and `popdef' are recognized only with parameters.
1980
1981      define(`foo', `Expansion one.')
1982      =>
1983      foo
1984      =>Expansion one.
1985      pushdef(`foo', `Expansion two.')
1986      =>
1987      foo
1988      =>Expansion two.
1989      pushdef(`foo', `Expansion three.')
1990      =>
1991      pushdef(`foo', `Expansion four.')
1992      =>
1993      popdef(`foo')
1994      =>
1995      foo
1996      =>Expansion three.
1997      popdef(`foo', `foo')
1998      =>
1999      foo
2000      =>Expansion one.
2001      popdef(`foo')
2002      =>
2003      foo
2004      =>foo
2005
2006    If a macro with several definitions is redefined with `define', the
2007 topmost definition is _replaced_ with the new definition.  If it is
2008 removed with `undefine', _all_ the definitions are removed, and not
2009 only the topmost one.  However, POSIX allows other implementations that
2010 treat `define' as replacing an entire stack of definitions with a
2011 single new definition, so to be portable to other implementations, it
2012 may be worth explicitly using `popdef' and `pushdef' rather than
2013 relying on the GNU behavior of `define'.
2014
2015      define(`foo', `Expansion one.')
2016      =>
2017      foo
2018      =>Expansion one.
2019      pushdef(`foo', `Expansion two.')
2020      =>
2021      foo
2022      =>Expansion two.
2023      define(`foo', `Second expansion two.')
2024      =>
2025      foo
2026      =>Second expansion two.
2027      undefine(`foo')
2028      =>
2029      foo
2030      =>foo
2031
2032    Local variables within macros are made with `pushdef' and `popdef'.
2033 At the start of the macro a new definition is pushed, within the macro
2034 it is manipulated and at the end it is popped, revealing the former
2035 definition.
2036
2037    It is possible to temporarily redefine a builtin with `pushdef' and
2038 `defn'.
2039
2040 \1f
2041 File: m4.info,  Node: Indir,  Next: Builtin,  Prev: Pushdef,  Up: Definitions
2042
2043 5.7 Indirect call of macros
2044 ===========================
2045
2046 Any macro can be called indirectly with `indir':
2047
2048  -- Builtin: indir (NAME, [ARGS...])
2049      Results in a call to the macro NAME, which is passed the rest of
2050      the arguments ARGS.  If NAME is not defined, an error message is
2051      printed, and the expansion is void.
2052
2053      The macro `indir' is recognized only with parameters.
2054
2055    This can be used to call macros with computed or "invalid" names
2056 (`define' allows such names to be defined):
2057
2058      define(`$$internal$macro', `Internal macro (name `$0')')
2059      =>
2060      $$internal$macro
2061      =>$$internal$macro
2062      indir(`$$internal$macro')
2063      =>Internal macro (name $$internal$macro)
2064
2065    The point is, here, that larger macro packages can have private
2066 macros defined, that will not be called by accident.  They can _only_ be
2067 called through the builtin `indir'.
2068
2069    One other point to observe is that argument collection occurs before
2070 `indir' invokes NAME, so if argument collection changes the value of
2071 NAME, that will be reflected in the final expansion.  This is different
2072 than the behavior when invoking macros directly, where the definition
2073 that was in effect before argument collection is used.
2074
2075      $ m4 -d
2076      define(`f', `1')
2077      =>
2078      f(define(`f', `2'))
2079      =>1
2080      indir(`f', define(`f', `3'))
2081      =>3
2082      indir(`f', undefine(`f'))
2083      error-->m4:stdin:4: undefined macro `f'
2084      =>
2085
2086    When handed the result of `defn' (*note Defn::) as one of its
2087 arguments, `indir' defers to the invoked NAME for whether a token
2088 representing a builtin is recognized or flattened to the empty string.
2089
2090      $ m4 -d
2091      indir(defn(`defn'), `divnum')
2092      error-->m4:stdin:1: Warning: indir: invalid macro name ignored
2093      =>
2094      indir(`define', defn(`defn'), `divnum')
2095      error-->m4:stdin:2: Warning: define: invalid macro name ignored
2096      =>
2097      indir(`define', `foo', defn(`divnum'))
2098      =>
2099      foo
2100      =>0
2101      indir(`divert', defn(`foo'))
2102      error-->m4:stdin:5: empty string treated as 0 in builtin `divert'
2103      =>
2104
2105 \1f
2106 File: m4.info,  Node: Builtin,  Prev: Indir,  Up: Definitions
2107
2108 5.8 Indirect call of builtins
2109 =============================
2110
2111 Builtin macros can be called indirectly with `builtin':
2112
2113  -- Builtin: builtin (NAME, [ARGS...])
2114      Results in a call to the builtin NAME, which is passed the rest of
2115      the arguments ARGS.  If NAME does not name a builtin, an error
2116      message is printed, and the expansion is void.
2117
2118      The macro `builtin' is recognized only with parameters.
2119
2120    This can be used even if NAME has been given another definition that
2121 has covered the original, or been undefined so that no macro maps to
2122 the builtin.
2123
2124      pushdef(`define', `hidden')
2125      =>
2126      undefine(`undefine')
2127      =>
2128      define(`foo', `bar')
2129      =>hidden
2130      foo
2131      =>foo
2132      builtin(`define', `foo', defn(`divnum'))
2133      =>
2134      foo
2135      =>0
2136      builtin(`define', `foo', `BAR')
2137      =>
2138      foo
2139      =>BAR
2140      undefine(`foo')
2141      =>undefine(foo)
2142      foo
2143      =>BAR
2144      builtin(`undefine', `foo')
2145      =>
2146      foo
2147      =>foo
2148
2149    The NAME argument only matches the original name of the builtin,
2150 even when the `--prefix-builtins' option (or `-P', *note Invoking m4:
2151 Operation modes.) is in effect.  This is different from `indir', which
2152 only tracks current macro names.
2153
2154      $ m4 -P
2155      m4_builtin(`divnum')
2156      =>0
2157      m4_builtin(`m4_divnum')
2158      error-->m4:stdin:2: undefined builtin `m4_divnum'
2159      =>
2160      m4_indir(`divnum')
2161      error-->m4:stdin:3: undefined macro `divnum'
2162      =>
2163      m4_indir(`m4_divnum')
2164      =>0
2165
2166    Note that `indir' and `builtin' can be used to invoke builtins
2167 without arguments, even when they normally require parameters to be
2168 recognized; but it will provoke a warning, and result in a void
2169 expansion.
2170
2171      builtin
2172      =>builtin
2173      builtin()
2174      error-->m4:stdin:2: undefined builtin `'
2175      =>
2176      builtin(`builtin')
2177      error-->m4:stdin:3: Warning: too few arguments to builtin `builtin'
2178      =>
2179      builtin(`builtin',)
2180      error-->m4:stdin:4: undefined builtin `'
2181      =>
2182      builtin(`builtin', ``'
2183      ')
2184      error-->m4:stdin:5: undefined builtin ``'
2185      error-->'
2186      =>
2187      indir(`index')
2188      error-->m4:stdin:7: Warning: too few arguments to builtin `index'
2189      =>
2190
2191 \1f
2192 File: m4.info,  Node: Conditionals,  Next: Debugging,  Prev: Definitions,  Up: Top
2193
2194 6 Conditionals, loops, and recursion
2195 ************************************
2196
2197 Macros, expanding to plain text, perhaps with arguments, are not quite
2198 enough.  We would like to have macros expand to different things, based
2199 on decisions taken at run-time.  For that, we need some kind of
2200 conditionals.  Also, we would like to have some kind of loop construct,
2201 so we could do something a number of times, or while some condition is
2202 true.
2203
2204 * Menu:
2205
2206 * Ifdef::                       Testing if a macro is defined
2207 * Ifelse::                      If-else construct, or multibranch
2208 * Shift::                       Recursion in `m4'
2209 * Forloop::                     Iteration by counting
2210 * Foreach::                     Iteration by list contents
2211 * Stacks::                      Working with definition stacks
2212 * Composition::                 Building macros with macros
2213
2214 \1f
2215 File: m4.info,  Node: Ifdef,  Next: Ifelse,  Up: Conditionals
2216
2217 6.1 Testing if a macro is defined
2218 =================================
2219
2220 There are two different builtin conditionals in `m4'.  The first is
2221 `ifdef':
2222
2223  -- Builtin: ifdef (NAME, STRING-1, [STRING-2])
2224      If NAME is defined as a macro, `ifdef' expands to STRING-1,
2225      otherwise to STRING-2.  If STRING-2 is omitted, it is taken to be
2226      the empty string (according to the normal rules).
2227
2228      The macro `ifdef' is recognized only with parameters.
2229
2230      ifdef(`foo', ``foo' is defined', ``foo' is not defined')
2231      =>foo is not defined
2232      define(`foo', `')
2233      =>
2234      ifdef(`foo', ``foo' is defined', ``foo' is not defined')
2235      =>foo is defined
2236      ifdef(`no_such_macro', `yes', `no', `extra argument')
2237      error-->m4:stdin:4: Warning: excess arguments to builtin `ifdef' ignored
2238      =>no
2239
2240 \1f
2241 File: m4.info,  Node: Ifelse,  Next: Shift,  Prev: Ifdef,  Up: Conditionals
2242
2243 6.2 If-else construct, or multibranch
2244 =====================================
2245
2246 The other conditional, `ifelse', is much more powerful.  It can be used
2247 as a way to introduce a long comment, as an if-else construct, or as a
2248 multibranch, depending on the number of arguments supplied:
2249
2250  -- Builtin: ifelse (COMMENT)
2251  -- Builtin: ifelse (STRING-1, STRING-2, EQUAL, [NOT-EQUAL])
2252  -- Builtin: ifelse (STRING-1, STRING-2, EQUAL-1, STRING-3, STRING-4,
2253           EQUAL-2, ..., [NOT-EQUAL])
2254      Used with only one argument, the `ifelse' simply discards it and
2255      produces no output.
2256
2257      If called with three or four arguments, `ifelse' expands into
2258      EQUAL, if STRING-1 and STRING-2 are equal (character for
2259      character), otherwise it expands to NOT-EQUAL.  A final fifth
2260      argument is ignored, after triggering a warning.
2261
2262      If called with six or more arguments, and STRING-1 and STRING-2
2263      are equal, `ifelse' expands into EQUAL-1, otherwise the first
2264      three arguments are discarded and the processing starts again.
2265
2266      The macro `ifelse' is recognized only with parameters.
2267
2268    Using only one argument is a common `m4' idiom for introducing a
2269 block comment, as an alternative to repeatedly using `dnl'.  This
2270 special usage is recognized by GNU `m4', so that in this case, the
2271 warning about missing arguments is never triggered.
2272
2273      ifelse(`some comments')
2274      =>
2275      ifelse(`foo', `bar')
2276      error-->m4:stdin:2: Warning: too few arguments to builtin `ifelse'
2277      =>
2278
2279    Using three or four arguments provides decision points.
2280
2281      ifelse(`foo', `bar', `true')
2282      =>
2283      ifelse(`foo', `foo', `true')
2284      =>true
2285      define(`foo', `bar')
2286      =>
2287      ifelse(foo, `bar', `true', `false')
2288      =>true
2289      ifelse(foo, `foo', `true', `false')
2290      =>false
2291
2292    Notice how the first argument was used unquoted; it is common to
2293 compare the expansion of a macro with a string.  With this macro, you
2294 can now reproduce the behavior of blind builtins, where the macro is
2295 recognized only with arguments.
2296
2297      define(`foo', `ifelse(`$#', `0', ``$0'', `arguments:$#')')
2298      =>
2299      foo
2300      =>foo
2301      foo()
2302      =>arguments:1
2303      foo(`a', `b', `c')
2304      =>arguments:3
2305
2306    For an example of a way to make defining blind macros easier, see
2307 *note Composition::.
2308
2309    The macro `ifelse' can take more than four arguments.  If given more
2310 than four arguments, `ifelse' works like a `case' or `switch' statement
2311 in traditional programming languages.  If STRING-1 and STRING-2 are
2312 equal, `ifelse' expands into EQUAL-1, otherwise the procedure is
2313 repeated with the first three arguments discarded.  This calls for an
2314 example:
2315
2316      ifelse(`foo', `bar', `third', `gnu', `gnats')
2317      error-->m4:stdin:1: Warning: excess arguments to builtin `ifelse' ignored
2318      =>gnu
2319      ifelse(`foo', `bar', `third', `gnu', `gnats', `sixth')
2320      =>
2321      ifelse(`foo', `bar', `third', `gnu', `gnats', `sixth', `seventh')
2322      =>seventh
2323      ifelse(`foo', `bar', `3', `gnu', `gnats', `6', `7', `8')
2324      error-->m4:stdin:4: Warning: excess arguments to builtin `ifelse' ignored
2325      =>7
2326
2327    Naturally, the normal case will be slightly more advanced than these
2328 examples.  A common use of `ifelse' is in macros implementing loops of
2329 various kinds.
2330
2331 \1f
2332 File: m4.info,  Node: Shift,  Next: Forloop,  Prev: Ifelse,  Up: Conditionals
2333
2334 6.3 Recursion in `m4'
2335 =====================
2336
2337 There is no direct support for loops in `m4', but macros can be
2338 recursive.  There is no limit on the number of recursion levels, other
2339 than those enforced by your hardware and operating system.
2340
2341    Loops can be programmed using recursion and the conditionals
2342 described previously.
2343
2344    There is a builtin macro, `shift', which can, among other things, be
2345 used for iterating through the actual arguments to a macro:
2346
2347  -- Builtin: shift (ARG1, ...)
2348      Takes any number of arguments, and expands to all its arguments
2349      except ARG1, separated by commas, with each argument quoted.
2350
2351      The macro `shift' is recognized only with parameters.
2352
2353      shift
2354      =>shift
2355      shift(`bar')
2356      =>
2357      shift(`foo', `bar', `baz')
2358      =>bar,baz
2359
2360    An example of the use of `shift' is this macro:
2361
2362  -- Composite: reverse (...)
2363      Takes any number of arguments, and reverses their order.
2364
2365    It is implemented as:
2366
2367      define(`reverse', `ifelse(`$#', `0', , `$#', `1', ``$1'',
2368                                `reverse(shift($@)), `$1'')')
2369      =>
2370      reverse
2371      =>
2372      reverse(`foo')
2373      =>foo
2374      reverse(`foo', `bar', `gnats', `and gnus')
2375      =>and gnus, gnats, bar, foo
2376
2377    While not a very interesting macro, it does show how simple loops
2378 can be made with `shift', `ifelse' and recursion.  It also shows that
2379 `shift' is usually used with `$@'.  Another example of this is an
2380 implementation of a short-circuiting conditional operator.
2381
2382  -- Composite: cond (TEST-1, STRING-1, EQUAL-1, [TEST-2], [STRING-2],
2383           [EQUAL-2], ..., [NOT-EQUAL])
2384      Similar to `ifelse', where an equal comparison between the first
2385      two strings results in the third, otherwise the first three
2386      arguments are discarded and the process repeats.  The difference
2387      is that each TEST-<N> is expanded only when it is encountered.
2388      This means that every third argument to `cond' is normally given
2389      one more level of quoting than the corresponding argument to
2390      `ifelse'.
2391
2392    Here is the implementation of `cond', along with a demonstration of
2393 how it can short-circuit the side effects in `side'.  Notice how all
2394 the unquoted side effects happen regardless of how many comparisons are
2395 made with `ifelse', compared with only the relevant effects with `cond'.
2396
2397      define(`cond',
2398      `ifelse(`$#', `1', `$1',
2399              `ifelse($1, `$2', `$3',
2400                      `$0(shift(shift(shift($@))))')')')dnl
2401      define(`side', `define(`counter', incr(counter))$1')dnl
2402      define(`example1',
2403      `define(`counter', `0')dnl
2404      ifelse(side(`$1'), `yes', `one comparison: ',
2405             side(`$1'), `no', `two comparisons: ',
2406             side(`$1'), `maybe', `three comparisons: ',
2407             `side(`default answer: ')')counter')dnl
2408      define(`example2',
2409      `define(`counter', `0')dnl
2410      cond(`side(`$1')', `yes', `one comparison: ',
2411           `side(`$1')', `no', `two comparisons: ',
2412           `side(`$1')', `maybe', `three comparisons: ',
2413           `side(`default answer: ')')counter')dnl
2414      example1(`yes')
2415      =>one comparison: 3
2416      example1(`no')
2417      =>two comparisons: 3
2418      example1(`maybe')
2419      =>three comparisons: 3
2420      example1(`feeling rather indecisive today')
2421      =>default answer: 4
2422      example2(`yes')
2423      =>one comparison: 1
2424      example2(`no')
2425      =>two comparisons: 2
2426      example2(`maybe')
2427      =>three comparisons: 3
2428      example2(`feeling rather indecisive today')
2429      =>default answer: 4
2430
2431    Another common task that requires iteration is joining a list of
2432 arguments into a single string.
2433
2434  -- Composite: join ([SEPARATOR], [ARGS...])
2435  -- Composite: joinall ([SEPARATOR], [ARGS...])
2436      Generate a single-quoted string, consisting of each ARG separated
2437      by SEPARATOR.  While `joinall' always outputs a SEPARATOR between
2438      arguments, `join' avoids the SEPARATOR for an empty ARG.
2439
2440    Here are some examples of its usage, based on the implementation
2441 `m4-1.4.16/examples/join.m4' distributed in this package:
2442
2443      $ m4 -I examples
2444      include(`join.m4')
2445      =>
2446      join,join(`-'),join(`-', `'),join(`-', `', `')
2447      =>,,,
2448      joinall,joinall(`-'),joinall(`-', `'),joinall(`-', `', `')
2449      =>,,,-
2450      join(`-', `1')
2451      =>1
2452      join(`-', `1', `2', `3')
2453      =>1-2-3
2454      join(`', `1', `2', `3')
2455      =>123
2456      join(`-', `', `1', `', `', `2', `')
2457      =>1-2
2458      joinall(`-', `', `1', `', `', `2', `')
2459      =>-1---2-
2460      join(`,', `1', `2', `3')
2461      =>1,2,3
2462      define(`nargs', `$#')dnl
2463      nargs(join(`,', `1', `2', `3'))
2464      =>1
2465
2466    Examining the implementation shows some interesting points about
2467 several m4 programming idioms.
2468
2469      $ m4 -I examples
2470      undivert(`join.m4')dnl
2471      =>divert(`-1')
2472      =># join(sep, args) - join each non-empty ARG into a single
2473      =># string, with each element separated by SEP
2474      =>define(`join',
2475      =>`ifelse(`$#', `2', ``$2'',
2476      =>  `ifelse(`$2', `', `', ``$2'_')$0(`$1', shift(shift($@)))')')
2477      =>define(`_join',
2478      =>`ifelse(`$#$2', `2', `',
2479      =>  `ifelse(`$2', `', `', ``$1$2'')$0(`$1', shift(shift($@)))')')
2480      =># joinall(sep, args) - join each ARG, including empty ones,
2481      =># into a single string, with each element separated by SEP
2482      =>define(`joinall', ``$2'_$0(`$1', shift($@))')
2483      =>define(`_joinall',
2484      =>`ifelse(`$#', `2', `', ``$1$3'$0(`$1', shift(shift($@)))')')
2485      =>divert`'dnl
2486
2487    First, notice that this implementation creates helper macros `_join'
2488 and `_joinall'.  This division of labor makes it easier to output the
2489 correct number of SEPARATOR instances: `join' and `joinall' are
2490 responsible for the first argument, without a separator, while `_join'
2491 and `_joinall' are responsible for all remaining arguments, always
2492 outputting a separator when outputting an argument.
2493
2494    Next, observe how `join' decides to iterate to itself, because the
2495 first ARG was empty, or to output the argument and swap over to
2496 `_join'.  If the argument is non-empty, then the nested `ifelse'
2497 results in an unquoted `_', which is concatenated with the `$0' to form
2498 the next macro name to invoke.  The `joinall' implementation is simpler
2499 since it does not have to suppress empty ARG; it always executes once
2500 then defers to `_joinall'.
2501
2502    Another important idiom is the idea that SEPARATOR is reused for
2503 each iteration.  Each iteration has one less argument, but rather than
2504 discarding `$1' by iterating with `$0(shift($@))', the macro discards
2505 `$2' by using `$0(`$1', shift(shift($@)))'.
2506
2507    Next, notice that it is possible to compare more than one condition
2508 in a single `ifelse' test.  The test of `$#$2' against `2' allows
2509 `_join' to iterate for two separate reasons--either there are still
2510 more than two arguments, or there are exactly two arguments but the
2511 last argument is not empty.
2512
2513    Finally, notice that these macros require exactly two arguments to
2514 terminate recursion, but that they still correctly result in empty
2515 output when given no ARGS (i.e., zero or one macro argument).  On the
2516 first pass when there are too few arguments, the `shift' results in no
2517 output, but leaves an empty string to serve as the required second
2518 argument for the second pass.  Put another way, ``$1', shift($@)' is
2519 not the same as `$@', since only the former guarantees at least two
2520 arguments.
2521
2522    Sometimes, a recursive algorithm requires adding quotes to each
2523 element, or treating multiple arguments as a single element:
2524
2525  -- Composite: quote (...)
2526  -- Composite: dquote (...)
2527  -- Composite: dquote_elt (...)
2528      Takes any number of arguments, and adds quoting.  With `quote',
2529      only one level of quoting is added, effectively removing whitespace
2530      after commas and turning multiple arguments into a single string.
2531      With `dquote', two levels of quoting are added, one around each
2532      element, and one around the list.  And with `dquote_elt', two
2533      levels of quoting are added around each element.
2534
2535    An actual implementation of these three macros is distributed as
2536 `m4-1.4.16/examples/quote.m4' in this package.  First, let's examine
2537 their usage:
2538
2539      $ m4 -I examples
2540      include(`quote.m4')
2541      =>
2542      -quote-dquote-dquote_elt-
2543      =>----
2544      -quote()-dquote()-dquote_elt()-
2545      =>--`'-`'-
2546      -quote(`1')-dquote(`1')-dquote_elt(`1')-
2547      =>-1-`1'-`1'-
2548      -quote(`1', `2')-dquote(`1', `2')-dquote_elt(`1', `2')-
2549      =>-1,2-`1',`2'-`1',`2'-
2550      define(`n', `$#')dnl
2551      -n(quote(`1', `2'))-n(dquote(`1', `2'))-n(dquote_elt(`1', `2'))-
2552      =>-1-1-2-
2553      dquote(dquote_elt(`1', `2'))
2554      =>``1'',``2''
2555      dquote_elt(dquote(`1', `2'))
2556      =>``1',`2''
2557
2558    The last two lines show that when given two arguments, `dquote'
2559 results in one string, while `dquote_elt' results in two.  Now, examine
2560 the implementation.  Note that `quote' and `dquote_elt' make decisions
2561 based on their number of arguments, so that when called without
2562 arguments, they result in nothing instead of a quoted empty string;
2563 this is so that it is possible to distinguish between no arguments and
2564 an empty first argument.  `dquote', on the other hand, results in a
2565 string no matter what, since it is still possible to tell whether it
2566 was invoked without arguments based on the resulting string.
2567
2568      $ m4 -I examples
2569      undivert(`quote.m4')dnl
2570      =>divert(`-1')
2571      =># quote(args) - convert args to single-quoted string
2572      =>define(`quote', `ifelse(`$#', `0', `', ``$*'')')
2573      =># dquote(args) - convert args to quoted list of quoted strings
2574      =>define(`dquote', ``$@'')
2575      =># dquote_elt(args) - convert args to list of double-quoted strings
2576      =>define(`dquote_elt', `ifelse(`$#', `0', `', `$#', `1', ```$1''',
2577      =>                             ```$1'',$0(shift($@))')')
2578      =>divert`'dnl
2579
2580    It is worth pointing out that `quote(ARGS)' is more efficient than
2581 `joinall(`,', ARGS)' for producing the same output.
2582
2583    One more useful macro based on `shift' allows portably selecting an
2584 arbitrary argument (usually greater than the ninth argument), without
2585 relying on the GNU extension of multi-digit arguments (*note
2586 Arguments::).
2587
2588  -- Composite: argn (N, ...)
2589      Expands to argument N out of the remaining arguments.  N must be a
2590      positive number.  Usually invoked as `argn(`N',$@)'.
2591
2592    It is implemented as:
2593
2594      define(`argn', `ifelse(`$1', 1, ``$2'',
2595        `argn(decr(`$1'), shift(shift($@)))')')
2596      =>
2597      argn(`1', `a')
2598      =>a
2599      define(`foo', `argn(`11', $@)')
2600      =>
2601      foo(`a', `b', `c', `d', `e', `f', `g', `h', `i', `j', `k', `l')
2602      =>k
2603
2604 \1f
2605 File: m4.info,  Node: Forloop,  Next: Foreach,  Prev: Shift,  Up: Conditionals
2606
2607 6.4 Iteration by counting
2608 =========================
2609
2610 Here is an example of a loop macro that implements a simple for loop.
2611
2612  -- Composite: forloop (ITERATOR, START, END, TEXT)
2613      Takes the name in ITERATOR, which must be a valid macro name, and
2614      successively assign it each integer value from START to END,
2615      inclusive.  For each assignment to ITERATOR, append TEXT to the
2616      expansion of the `forloop'.  TEXT may refer to ITERATOR.  Any
2617      definition of ITERATOR prior to this invocation is restored.
2618
2619    It can, for example, be used for simple counting:
2620
2621      $ m4 -I examples
2622      include(`forloop.m4')
2623      =>
2624      forloop(`i', `1', `8', `i ')
2625      =>1 2 3 4 5 6 7 8 
2626
2627    For-loops can be nested, like:
2628
2629      $ m4 -I examples
2630      include(`forloop.m4')
2631      =>
2632      forloop(`i', `1', `4', `forloop(`j', `1', `8', ` (i, j)')
2633      ')
2634      => (1, 1) (1, 2) (1, 3) (1, 4) (1, 5) (1, 6) (1, 7) (1, 8)
2635      => (2, 1) (2, 2) (2, 3) (2, 4) (2, 5) (2, 6) (2, 7) (2, 8)
2636      => (3, 1) (3, 2) (3, 3) (3, 4) (3, 5) (3, 6) (3, 7) (3, 8)
2637      => (4, 1) (4, 2) (4, 3) (4, 4) (4, 5) (4, 6) (4, 7) (4, 8)
2638      =>
2639
2640    The implementation of the `forloop' macro is fairly straightforward.
2641 The `forloop' macro itself is simply a wrapper, which saves the
2642 previous definition of the first argument, calls the internal macro
2643 `_forloop', and re-establishes the saved definition of the first
2644 argument.
2645
2646    The macro `_forloop' expands the fourth argument once, and tests to
2647 see if the iterator has reached the final value.  If it has not
2648 finished, it increments the iterator (using the predefined macro
2649 `incr', *note Incr::), and recurses.
2650
2651    Here is an actual implementation of `forloop', distributed as
2652 `m4-1.4.16/examples/forloop.m4' in this package:
2653
2654      $ m4 -I examples
2655      undivert(`forloop.m4')dnl
2656      =>divert(`-1')
2657      =># forloop(var, from, to, stmt) - simple version
2658      =>define(`forloop', `pushdef(`$1', `$2')_forloop($@)popdef(`$1')')
2659      =>define(`_forloop',
2660      =>       `$4`'ifelse($1, `$3', `', `define(`$1', incr($1))$0($@)')')
2661      =>divert`'dnl
2662
2663    Notice the careful use of quotes.  Certain macro arguments are left
2664 unquoted, each for its own reason.  Try to find out _why_ these
2665 arguments are left unquoted, and see what happens if they are quoted.
2666 (As presented, these two macros are useful but not very robust for
2667 general use.  They lack even basic error handling for cases like START
2668 less than END, END not numeric, or ITERATOR not being a macro name.
2669 See if you can improve these macros; or *note Answers: Improved
2670 forloop.).
2671
2672 \1f
2673 File: m4.info,  Node: Foreach,  Next: Stacks,  Prev: Forloop,  Up: Conditionals
2674
2675 6.5 Iteration by list contents
2676 ==============================
2677
2678 Here is an example of a loop macro that implements list iteration.
2679
2680  -- Composite: foreach (ITERATOR, PAREN-LIST, TEXT)
2681  -- Composite: foreachq (ITERATOR, QUOTE-LIST, TEXT)
2682      Takes the name in ITERATOR, which must be a valid macro name, and
2683      successively assign it each value from PAREN-LIST or QUOTE-LIST.
2684      In `foreach', PAREN-LIST is a comma-separated list of elements
2685      contained in parentheses.  In `foreachq', QUOTE-LIST is a
2686      comma-separated list of elements contained in a quoted string.
2687      For each assignment to ITERATOR, append TEXT to the overall
2688      expansion.  TEXT may refer to ITERATOR.  Any definition of
2689      ITERATOR prior to this invocation is restored.
2690
2691    As an example, this displays each word in a list inside of a
2692 sentence, using an implementation of `foreach' distributed as
2693 `m4-1.4.16/examples/foreach.m4', and `foreachq' in
2694 `m4-1.4.16/examples/foreachq.m4'.
2695
2696      $ m4 -I examples
2697      include(`foreach.m4')
2698      =>
2699      foreach(`x', (foo, bar, foobar), `Word was: x
2700      ')dnl
2701      =>Word was: foo
2702      =>Word was: bar
2703      =>Word was: foobar
2704      include(`foreachq.m4')
2705      =>
2706      foreachq(`x', `foo, bar, foobar', `Word was: x
2707      ')dnl
2708      =>Word was: foo
2709      =>Word was: bar
2710      =>Word was: foobar
2711
2712    It is possible to be more complex; each element of the PAREN-LIST or
2713 QUOTE-LIST can itself be a list, to pass as further arguments to a
2714 helper macro.  This example generates a shell case statement:
2715
2716      $ m4 -I examples
2717      include(`foreach.m4')
2718      =>
2719      define(`_case', `  $1)
2720          $2=" $1";;
2721      ')dnl
2722      define(`_cat', `$1$2')dnl
2723      case $`'1 in
2724      =>case $1 in
2725      foreach(`x', `(`(`a', `vara')', `(`b', `varb')', `(`c', `varc')')',
2726              `_cat(`_case', x)')dnl
2727      =>  a)
2728      =>    vara=" a";;
2729      =>  b)
2730      =>    varb=" b";;
2731      =>  c)
2732      =>    varc=" c";;
2733      esac
2734      =>esac
2735
2736    The implementation of the `foreach' macro is a bit more involved; it
2737 is a wrapper around two helper macros.  First, `_arg1' is needed to
2738 grab the first element of a list.  Second, `_foreach' implements the
2739 recursion, successively walking through the original list.  Here is a
2740 simple implementation of `foreach':
2741
2742      $ m4 -I examples
2743      undivert(`foreach.m4')dnl
2744      =>divert(`-1')
2745      =># foreach(x, (item_1, item_2, ..., item_n), stmt)
2746      =>#   parenthesized list, simple version
2747      =>define(`foreach', `pushdef(`$1')_foreach($@)popdef(`$1')')
2748      =>define(`_arg1', `$1')
2749      =>define(`_foreach', `ifelse(`$2', `()', `',
2750      =>  `define(`$1', _arg1$2)$3`'$0(`$1', (shift$2), `$3')')')
2751      =>divert`'dnl
2752
2753    Unfortunately, that implementation is not robust to macro names as
2754 list elements.  Each iteration of `_foreach' is stripping another layer
2755 of quotes, leading to erratic results if list elements are not already
2756 fully expanded.  The first cut at implementing `foreachq' takes this
2757 into account.  Also, when using quoted elements in a PAREN-LIST, the
2758 overall list must be quoted.  A QUOTE-LIST has the nice property of
2759 requiring fewer characters to create a list containing the same quoted
2760 elements.  To see the difference between the two macros, we attempt to
2761 pass double-quoted macro names in a list, expecting the macro name on
2762 output after one layer of quotes is removed during list iteration and
2763 the final layer removed during the final rescan:
2764
2765      $ m4 -I examples
2766      define(`a', `1')define(`b', `2')define(`c', `3')
2767      =>
2768      include(`foreach.m4')
2769      =>
2770      include(`foreachq.m4')
2771      =>
2772      foreach(`x', `(``a'', ``(b'', ``c)'')', `x
2773      ')
2774      =>1
2775      =>(2)1
2776      =>
2777      =>, x
2778      =>)
2779      foreachq(`x', ```a'', ``(b'', ``c)''', `x
2780      ')dnl
2781      =>a
2782      =>(b
2783      =>c)
2784
2785    Obviously, `foreachq' did a better job; here is its implementation:
2786
2787      $ m4 -I examples
2788      undivert(`foreachq.m4')dnl
2789      =>include(`quote.m4')dnl
2790      =>divert(`-1')
2791      =># foreachq(x, `item_1, item_2, ..., item_n', stmt)
2792      =>#   quoted list, simple version
2793      =>define(`foreachq', `pushdef(`$1')_foreachq($@)popdef(`$1')')
2794      =>define(`_arg1', `$1')
2795      =>define(`_foreachq', `ifelse(quote($2), `', `',
2796      =>  `define(`$1', `_arg1($2)')$3`'$0(`$1', `shift($2)', `$3')')')
2797      =>divert`'dnl
2798
2799    Notice that `_foreachq' had to use the helper macro `quote' defined
2800 earlier (*note Shift::), to ensure that the embedded `ifelse' call does
2801 not go haywire if a list element contains a comma.  Unfortunately, this
2802 implementation of `foreachq' has its own severe flaw.  Whereas the
2803 `foreach' implementation was linear, this macro is quadratic in the
2804 number of list elements, and is much more likely to trip up the limit
2805 set by the command line option `--nesting-limit' (or `-L', *note
2806 Invoking m4: Limits control.).  Additionally, this implementation does
2807 not expand `defn(`ITERATOR')' very well, when compared with `foreach'.
2808
2809      $ m4 -I examples
2810      include(`foreach.m4')include(`foreachq.m4')
2811      =>
2812      foreach(`name', `(`a', `b')', ` defn(`name')')
2813      => a b
2814      foreachq(`name', ``a', `b'', ` defn(`name')')
2815      => _arg1(`a', `b') _arg1(shift(`a', `b'))
2816
2817    It is possible to have robust iteration with linear behavior and sane
2818 ITERATOR contents for either list style.  See if you can learn from the
2819 best elements of both of these implementations to create robust macros
2820 (or *note Answers: Improved foreach.).
2821
2822 \1f
2823 File: m4.info,  Node: Stacks,  Next: Composition,  Prev: Foreach,  Up: Conditionals
2824
2825 6.6 Working with definition stacks
2826 ==================================
2827
2828 Thanks to `pushdef', manipulation of a stack is an intrinsic operation
2829 in `m4'.  Normally, only the topmost definition in a stack is
2830 important, but sometimes, it is desirable to manipulate the entire
2831 definition stack.
2832
2833  -- Composite: stack_foreach (MACRO, ACTION)
2834  -- Composite: stack_foreach_lifo (MACRO, ACTION)
2835      For each of the `pushdef' definitions associated with MACRO,
2836      invoke the macro ACTION with a single argument of that definition.
2837      `stack_foreach' visits the oldest definition first, while
2838      `stack_foreach_lifo' visits the current definition first.  ACTION
2839      should not modify or dereference MACRO.  There are a few special
2840      macros, such as `defn', which cannot be used as the MACRO
2841      parameter.
2842
2843    A sample implementation of these macros is distributed in the file
2844 `m4-1.4.16/examples/stack.m4'.
2845
2846      $ m4 -I examples
2847      include(`stack.m4')
2848      =>
2849      pushdef(`a', `1')pushdef(`a', `2')pushdef(`a', `3')
2850      =>
2851      define(`show', ``$1'
2852      ')
2853      =>
2854      stack_foreach(`a', `show')dnl
2855      =>1
2856      =>2
2857      =>3
2858      stack_foreach_lifo(`a', `show')dnl
2859      =>3
2860      =>2
2861      =>1
2862
2863    Now for the implementation.  Note the definition of a helper macro,
2864 `_stack_reverse', which destructively swaps the contents of one stack
2865 of definitions into the reverse order in the temporary macro `tmp-$1'.
2866 By calling the helper twice, the original order is restored back into
2867 the macro `$1'; since the operation is destructive, this explains why
2868 `$1' must not be modified or dereferenced during the traversal.  The
2869 caller can then inject additional code to pass the definition currently
2870 being visited to `$2'.  The choice of helper names is intentional;
2871 since `-' is not valid as part of a macro name, there is no risk of
2872 conflict with a valid macro name, and the code is guaranteed to use
2873 `defn' where necessary.  Finally, note that any macro used in the
2874 traversal of a `pushdef' stack, such as `pushdef' or `defn', cannot be
2875 handled by `stack_foreach', since the macro would temporarily be
2876 undefined during the algorithm.
2877
2878      $ m4 -I examples
2879      undivert(`stack.m4')dnl
2880      =>divert(`-1')
2881      =># stack_foreach(macro, action)
2882      =># Invoke ACTION with a single argument of each definition
2883      =># from the definition stack of MACRO, starting with the oldest.
2884      =>define(`stack_foreach',
2885      =>`_stack_reverse(`$1', `tmp-$1')'dnl
2886      =>`_stack_reverse(`tmp-$1', `$1', `$2(defn(`$1'))')')
2887      =># stack_foreach_lifo(macro, action)
2888      =># Invoke ACTION with a single argument of each definition
2889      =># from the definition stack of MACRO, starting with the newest.
2890      =>define(`stack_foreach_lifo',
2891      =>`_stack_reverse(`$1', `tmp-$1', `$2(defn(`$1'))')'dnl
2892      =>`_stack_reverse(`tmp-$1', `$1')')
2893      =>define(`_stack_reverse',
2894      =>`ifdef(`$1', `pushdef(`$2', defn(`$1'))$3`'popdef(`$1')$0($@)')')
2895      =>divert`'dnl
2896
2897 \1f
2898 File: m4.info,  Node: Composition,  Prev: Stacks,  Up: Conditionals
2899
2900 6.7 Building macros with macros
2901 ===============================
2902
2903 Since m4 is a macro language, it is possible to write macros that can
2904 build other macros.  First on the list is a way to automate the
2905 creation of blind macros.
2906
2907  -- Composite: define_blind (NAME, [VALUE])
2908      Defines NAME as a blind macro, such that NAME will expand to VALUE
2909      only when given explicit arguments.  VALUE should not be the
2910      result of `defn' (*note Defn::).  This macro is only recognized
2911      with parameters, and results in an empty string.
2912
2913    Defining a macro to define another macro can be a bit tricky.  We
2914 want to use a literal `$#' in the argument to the nested `define'.
2915 However, if `$' and `#' are adjacent in the definition of
2916 `define_blind', then it would be expanded as the number of arguments to
2917 `define_blind' rather than the intended number of arguments to NAME.
2918 The solution is to pass the difficult characters through extra
2919 arguments to a helper macro `_define_blind'.  When composing macros, it
2920 is a common idiom to need a helper macro to concatenate text that forms
2921 parameters in the composed macro, rather than interpreting the text as
2922 a parameter of the composing macro.
2923
2924    As for the limitation against using `defn', there are two reasons.
2925 If a macro was previously defined with `define_blind', then it can
2926 safely be renamed to a new blind macro using plain `define'; using
2927 `define_blind' to rename it just adds another layer of `ifelse',
2928 occupying memory and slowing down execution.  And if a macro is a
2929 builtin, then it would result in an attempt to define a macro
2930 consisting of both text and a builtin token; this is not supported, and
2931 the builtin token is flattened to an empty string.
2932
2933    With that explanation, here's the definition, and some sample usage.
2934 Notice that `define_blind' is itself a blind macro.
2935
2936      $ m4 -d
2937      define(`define_blind', `ifelse(`$#', `0', ``$0'',
2938      `_$0(`$1', `$2', `$'`#', `$'`0')')')
2939      =>
2940      define(`_define_blind', `define(`$1',
2941      `ifelse(`$3', `0', ``$4'', `$2')')')
2942      =>
2943      define_blind
2944      =>define_blind
2945      define_blind(`foo', `arguments were $*')
2946      =>
2947      foo
2948      =>foo
2949      foo(`bar')
2950      =>arguments were bar
2951      define(`blah', defn(`foo'))
2952      =>
2953      blah
2954      =>blah
2955      blah(`a', `b')
2956      =>arguments were a,b
2957      defn(`blah')
2958      =>ifelse(`$#', `0', ``$0'', `arguments were $*')
2959
2960    Another interesting composition tactic is argument "currying", or
2961 factoring a macro that takes multiple arguments for use in a context
2962 that provides exactly one argument.
2963
2964  -- Composite: curry (MACRO, ...)
2965      Expand to a macro call that takes exactly one argument, then
2966      appends that argument to the original arguments and invokes MACRO
2967      with the resulting list of arguments.
2968
2969    A demonstration of currying makes the intent of this macro a little
2970 more obvious.  The macro `stack_foreach' mentioned earlier is an example
2971 of a context that provides exactly one argument to a macro name.  But
2972 coupled with currying, we can invoke `reverse' with two arguments for
2973 each definition of a macro stack.  This example uses the file
2974 `m4-1.4.16/examples/curry.m4' included in the distribution.
2975
2976      $ m4 -I examples
2977      include(`curry.m4')include(`stack.m4')
2978      =>
2979      define(`reverse', `ifelse(`$#', `0', , `$#', `1', ``$1'',
2980                                `reverse(shift($@)), `$1'')')
2981      =>
2982      pushdef(`a', `1')pushdef(`a', `2')pushdef(`a', `3')
2983      =>
2984      stack_foreach(`a', `:curry(`reverse', `4')')
2985      =>:1, 4:2, 4:3, 4
2986      curry(`curry', `reverse', `1')(`2')(`3')
2987      =>3, 2, 1
2988
2989    Now for the implementation.  Notice how `curry' leaves off with a
2990 macro name but no open parenthesis, while still in the middle of
2991 collecting arguments for `$1'.  The macro `_curry' is the helper macro
2992 that takes one argument, then adds it to the list and finally supplies
2993 the closing parenthesis.  The use of a comma inside the `shift' call
2994 allows currying to also work for a macro that takes one argument,
2995 although it often makes more sense to invoke that macro directly rather
2996 than going through `curry'.
2997
2998      $ m4 -I examples
2999      undivert(`curry.m4')dnl
3000      =>divert(`-1')
3001      =># curry(macro, args)
3002      =># Expand to a macro call that takes one argument, then invoke
3003      =># macro(args, extra).
3004      =>define(`curry', `$1(shift($@,)_$0')
3005      =>define(`_curry', ``$1')')
3006      =>divert`'dnl
3007
3008    Unfortunately, with M4 1.4.x, `curry' is unable to handle builtin
3009 tokens, which are silently flattened to the empty string when passed
3010 through another text macro.  This limitation will be lifted in a future
3011 release of M4.
3012
3013    Putting the last few concepts together, it is possible to copy or
3014 rename an entire stack of macro definitions.
3015
3016  -- Composite: copy (SOURCE, DEST)
3017  -- Composite: rename (SOURCE, DEST)
3018      Ensure that DEST is undefined, then define it to the same stack of
3019      definitions currently in SOURCE.  `copy' leaves SOURCE unchanged,
3020      while `rename' undefines SOURCE.  There are only a few macros,
3021      such as `copy' or `defn', which cannot be copied via this macro.
3022
3023    The implementation is relatively straightforward (although since it
3024 uses `curry', it is unable to copy builtin macros, such as the second
3025 definition of `a' as a synonym for `divnum'.  See if you can design a
3026 version that works around this limitation, or *note Answers: Improved
3027 copy.).
3028
3029      $ m4 -I examples
3030      include(`curry.m4')include(`stack.m4')
3031      =>
3032      define(`rename', `copy($@)undefine(`$1')')dnl
3033      define(`copy', `ifdef(`$2', `errprint(`$2 already defined
3034      ')m4exit(`1')',
3035         `stack_foreach(`$1', `curry(`pushdef', `$2')')')')dnl
3036      pushdef(`a', `1')pushdef(`a', defn(`divnum'))pushdef(`a', `2')
3037      =>
3038      copy(`a', `b')
3039      =>
3040      rename(`b', `c')
3041      =>
3042      a b c
3043      =>2 b 2
3044      popdef(`a', `c')c a
3045      => 0
3046      popdef(`a', `c')a c
3047      =>1 1
3048
3049 \1f
3050 File: m4.info,  Node: Debugging,  Next: Input Control,  Prev: Conditionals,  Up: Top
3051
3052 7 How to debug macros and input
3053 *******************************
3054
3055 When writing macros for `m4', they often do not work as intended on the
3056 first try (as is the case with most programming languages).
3057 Fortunately, there is support for macro debugging in `m4'.
3058
3059 * Menu:
3060
3061 * Dumpdef::                     Displaying macro definitions
3062 * Trace::                       Tracing macro calls
3063 * Debug Levels::                Controlling debugging output
3064 * Debug Output::                Saving debugging output
3065
3066 \1f
3067 File: m4.info,  Node: Dumpdef,  Next: Trace,  Up: Debugging
3068
3069 7.1 Displaying macro definitions
3070 ================================
3071
3072 If you want to see what a name expands into, you can use the builtin
3073 `dumpdef':
3074
3075  -- Builtin: dumpdef ([NAMES...])
3076      Accepts any number of arguments.  If called without any arguments,
3077      it displays the definitions of all known names, otherwise it
3078      displays the definitions of the NAMES given.  The output is
3079      printed to the current debug file (usually standard error), and is
3080      sorted by name.  If an unknown name is encountered, a warning is
3081      printed.
3082
3083      The expansion of `dumpdef' is void.
3084
3085      $ m4 -d
3086      define(`foo', `Hello world.')
3087      =>
3088      dumpdef(`foo')
3089      error-->foo: `Hello world.'
3090      =>
3091      dumpdef(`define')
3092      error-->define: <define>
3093      =>
3094
3095    The last example shows how builtin macros definitions are displayed.
3096 The definition that is dumped corresponds to what would occur if the
3097 macro were to be called at that point, even if other definitions are
3098 still live due to redefining a macro during argument collection.
3099
3100      $ m4 -d
3101      pushdef(`f', ``$0'1')pushdef(`f', ``$0'2')
3102      =>
3103      f(popdef(`f')dumpdef(`f'))
3104      error-->f: ``$0'1'
3105      =>f2
3106      f(popdef(`f')dumpdef(`f'))
3107      error-->m4:stdin:3: undefined macro `f'
3108      =>f1
3109
3110    *Note Debug Levels::, for information on controlling the details of
3111 the display.
3112
3113 \1f
3114 File: m4.info,  Node: Trace,  Next: Debug Levels,  Prev: Dumpdef,  Up: Debugging
3115
3116 7.2 Tracing macro calls
3117 =======================
3118
3119 It is possible to trace macro calls and expansions through the builtins
3120 `traceon' and `traceoff':
3121
3122  -- Builtin: traceon ([NAMES...])
3123  -- Builtin: traceoff ([NAMES...])
3124      When called without any arguments, `traceon' and `traceoff' will
3125      turn tracing on and off, respectively, for all currently defined
3126      macros.
3127
3128      When called with arguments, only the macros listed in NAMES are
3129      affected, whether or not they are currently defined.
3130
3131      The expansion of `traceon' and `traceoff' is void.
3132
3133    Whenever a traced macro is called and the arguments have been
3134 collected, the call is displayed.  If the expansion of the macro call
3135 is not void, the expansion can be displayed after the call.  The output
3136 is printed to the current debug file (defaulting to standard error,
3137 *note Debug Output::).
3138
3139      $ m4 -d
3140      define(`foo', `Hello World.')
3141      =>
3142      define(`echo', `$@')
3143      =>
3144      traceon(`foo', `echo')
3145      =>
3146      foo
3147      error-->m4trace: -1- foo -> `Hello World.'
3148      =>Hello World.
3149      echo(`gnus', `and gnats')
3150      error-->m4trace: -1- echo(`gnus', `and gnats') -> ``gnus',`and gnats''
3151      =>gnus,and gnats
3152
3153    The number between dashes is the depth of the expansion.  It is one
3154 most of the time, signifying an expansion at the outermost level, but it
3155 increases when macro arguments contain unquoted macro calls.  The
3156 maximum number that will appear between dashes is controlled by the
3157 option `--nesting-limit' (or `-L', *note Invoking m4: Limits control.).
3158 Additionally, the option `--trace' (or `-t') can be used to invoke
3159 `traceon(NAME)' before parsing input.
3160
3161      $ m4 -L 3 -t ifelse
3162      ifelse(`one level')
3163      error-->m4trace: -1- ifelse
3164      =>
3165      ifelse(ifelse(ifelse(`three levels')))
3166      error-->m4trace: -3- ifelse
3167      error-->m4trace: -2- ifelse
3168      error-->m4trace: -1- ifelse
3169      =>
3170      ifelse(ifelse(ifelse(ifelse(`four levels'))))
3171      error-->m4:stdin:3: recursion limit of 3 exceeded, use -L<N> to change it
3172
3173    Tracing by name is an attribute that is preserved whether the macro
3174 is defined or not.  This allows the selection of macros to trace before
3175 those macros are defined.
3176
3177      $ m4 -d
3178      traceoff(`foo')
3179      =>
3180      traceon(`foo')
3181      =>
3182      foo
3183      =>foo
3184      defn(`foo')
3185      =>
3186      define(`foo', `bar')
3187      =>
3188      foo
3189      error-->m4trace: -1- foo -> `bar'
3190      =>bar
3191      undefine(`foo')
3192      =>
3193      ifdef(`foo', `yes', `no')
3194      =>no
3195      indir(`foo')
3196      error-->m4:stdin:9: undefined macro `foo'
3197      =>
3198      define(`foo', `blah')
3199      =>
3200      foo
3201      error-->m4trace: -1- foo -> `blah'
3202      =>blah
3203      traceoff
3204      =>
3205      foo
3206      =>blah
3207
3208    Tracing even works on builtins.  However, `defn' (*note Defn::) does
3209 not transfer tracing status.
3210
3211      $ m4 -d
3212      traceon(`traceon')
3213      =>
3214      traceon(`traceoff')
3215      error-->m4trace: -1- traceon(`traceoff')
3216      =>
3217      traceoff(`traceoff')
3218      error-->m4trace: -1- traceoff(`traceoff')
3219      =>
3220      traceoff(`traceon')
3221      =>
3222      traceon(`eval', `m4_divnum')
3223      =>
3224      define(`m4_eval', defn(`eval'))
3225      =>
3226      define(`m4_divnum', defn(`divnum'))
3227      =>
3228      eval(divnum)
3229      error-->m4trace: -1- eval(`0') -> `0'
3230      =>0
3231      m4_eval(m4_divnum)
3232      error-->m4trace: -2- m4_divnum -> `0'
3233      =>0
3234
3235    *Note Debug Levels::, for information on controlling the details of
3236 the display.  The format of the trace output is not specified by POSIX,
3237 and varies between implementations of `m4'.
3238
3239 \1f
3240 File: m4.info,  Node: Debug Levels,  Next: Debug Output,  Prev: Trace,  Up: Debugging
3241
3242 7.3 Controlling debugging output
3243 ================================
3244
3245 The `-d' option to `m4' (or `--debug', *note Invoking m4: Debugging
3246 options.) controls the amount of details presented in three categories
3247 of output.  Trace output is requested by `traceon' (*note Trace::), and
3248 each line is prefixed by `m4trace:' in relation to a macro invocation.
3249 Debug output tracks useful events not associated with a macro
3250 invocation, and each line is prefixed by `m4debug:'.  Finally,
3251 `dumpdef' (*note Dumpdef::) output is affected, with no prefix added to
3252 the output lines.
3253
3254    The FLAGS following the option can be one or more of the following:
3255
3256 `a'
3257      In trace output, show the actual arguments that were collected
3258      before invoking the macro.  This applies to all macro calls if the
3259      `t' flag is used, otherwise only the macros covered by calls of
3260      `traceon'.  Arguments are subject to length truncation specified by
3261      the command line option `--arglength' (or `-l').
3262
3263 `c'
3264      In trace output, show several trace lines for each macro call.  A
3265      line is shown when the macro is seen, but before the arguments are
3266      collected; a second line when the arguments have been collected
3267      and a third line after the call has completed.
3268
3269 `e'
3270      In trace output, show the expansion of each macro call, if it is
3271      not void.  This applies to all macro calls if the `t' flag is used,
3272      otherwise only the macros covered by calls of `traceon'.  The
3273      expansion is subject to length truncation specified by the command
3274      line option `--arglength' (or `-l').
3275
3276 `f'
3277      In debug and trace output, include the name of the current input
3278      file in the output line.
3279
3280 `i'
3281      In debug output, print a message each time the current input file
3282      is changed.
3283
3284 `l'
3285      In debug and trace output, include the current input line number
3286      in the output line.
3287
3288 `p'
3289      In debug output, print a message when a named file is found
3290      through the path search mechanism (*note Search Path::), giving
3291      the actual file name used.
3292
3293 `q'
3294      In trace and dumpdef output, quote actual arguments and macro
3295      expansions in the display with the current quotes.  This is useful
3296      in connection with the `a' and `e' flags above.
3297
3298 `t'
3299      In trace output, trace all macro calls made in this invocation of
3300      `m4', regardless of the settings of `traceon'.
3301
3302 `x'
3303      In trace output, add a unique `macro call id' to each line of the
3304      trace output.  This is useful in connection with the `c' flag
3305      above.
3306
3307 `V'
3308      A shorthand for all of the above flags.
3309
3310    If no flags are specified with the `-d' option, the default is
3311 `aeq'.  The examples throughout this manual assume the default flags.
3312
3313    There is a builtin macro `debugmode', which allows on-the-fly
3314 control of the debugging output format:
3315
3316  -- Builtin: debugmode ([FLAGS])
3317      The argument FLAGS should be a subset of the letters listed above.
3318      As special cases, if the argument starts with a `+', the flags are
3319      added to the current debug flags, and if it starts with a `-', they
3320      are removed.  If no argument is present, all debugging flags are
3321      cleared (as if no `-d' was given), and with an empty argument the
3322      flags are reset to the default of `aeq'.
3323
3324      The expansion of `debugmode' is void.
3325
3326      $ m4
3327      define(`foo', `FOO')
3328      =>
3329      traceon(`foo')
3330      =>
3331      debugmode()
3332      =>
3333      foo
3334      error-->m4trace: -1- foo -> `FOO'
3335      =>FOO
3336      debugmode
3337      =>
3338      foo
3339      error-->m4trace: -1- foo
3340      =>FOO
3341      debugmode(`+l')
3342      =>
3343      foo
3344      error-->m4trace:8: -1- foo
3345      =>FOO
3346
3347    The following example demonstrates the behavior of length truncation,
3348 when specified on the command line.  Note that each argument and the
3349 final result are individually truncated.  Also, the special tokens for
3350 builtin functions are not truncated.
3351
3352      $ m4 -d -l 6
3353      define(`echo', `$@')debugmode(`+t')
3354      =>
3355      echo(`1', `long string')
3356      error-->m4trace: -1- echo(`1', `long s...') -> ``1',`l...'
3357      =>1,long string
3358      indir(`echo', defn(`changequote'))
3359      error-->m4trace: -2- defn(`change...')
3360      error-->m4trace: -1- indir(`echo', <changequote>) -> ``''
3361      =>
3362
3363    This example shows the effects of the debug flags that are not
3364 related to macro tracing.
3365
3366      $ m4 -dip -I examples
3367      error-->m4debug: input read from stdin
3368      include(`foo')dnl
3369      error-->m4debug: path search for `foo' found `examples/foo'
3370      error-->m4debug: input read from examples/foo
3371      =>bar
3372      error-->m4debug: input reverted to stdin, line 1
3373      ^D
3374      error-->m4debug: input exhausted
3375
3376 \1f
3377 File: m4.info,  Node: Debug Output,  Prev: Debug Levels,  Up: Debugging
3378
3379 7.4 Saving debugging output
3380 ===========================
3381
3382 Debug and tracing output can be redirected to files using either the
3383 `--debugfile' option to `m4' (*note Invoking m4: Debugging options.),
3384 or with the builtin macro `debugfile':
3385
3386  -- Builtin: debugfile ([FILE])
3387      Sends all further debug and trace output to FILE, opened in append
3388      mode.  If FILE is the empty string, debug and trace output are
3389      discarded.  If `debugfile' is called without any arguments, debug
3390      and trace output are sent to standard error.  This does not affect
3391      warnings, error messages, or `errprint' output, which are always
3392      sent to standard error.  If FILE cannot be opened, the current
3393      debug file is unchanged, and an error is issued.
3394
3395      The expansion of `debugfile' is void.
3396
3397      $ m4 -d
3398      traceon(`divnum')
3399      =>
3400      divnum(`extra')
3401      error-->m4:stdin:2: Warning: excess arguments to builtin `divnum' ignored
3402      error-->m4trace: -1- divnum(`extra') -> `0'
3403      =>0
3404      debugfile()
3405      =>
3406      divnum(`extra')
3407      error-->m4:stdin:4: Warning: excess arguments to builtin `divnum' ignored
3408      =>0
3409      debugfile
3410      =>
3411      divnum
3412      error-->m4trace: -1- divnum -> `0'
3413      =>0
3414
3415 \1f
3416 File: m4.info,  Node: Input Control,  Next: File Inclusion,  Prev: Debugging,  Up: Top
3417
3418 8 Input control
3419 ***************
3420
3421 This chapter describes various builtin macros for controlling the input
3422 to `m4'.
3423
3424 * Menu:
3425
3426 * Dnl::                         Deleting whitespace in input
3427 * Changequote::                 Changing the quote characters
3428 * Changecom::                   Changing the comment delimiters
3429 * Changeword::                  Changing the lexical structure of words
3430 * M4wrap::                      Saving text until end of input
3431
3432 \1f
3433 File: m4.info,  Node: Dnl,  Next: Changequote,  Up: Input Control
3434
3435 8.1 Deleting whitespace in input
3436 ================================
3437
3438 The builtin `dnl' stands for "Discard to Next Line":
3439
3440  -- Builtin: dnl
3441      All characters, up to and including the next newline, are discarded
3442      without performing any macro expansion.  A warning is issued if
3443      the end of the file is encountered without a newline.
3444
3445      The expansion of `dnl' is void.
3446
3447    It is often used in connection with `define', to remove the newline
3448 that follows the call to `define'.  Thus
3449
3450      define(`foo', `Macro `foo'.')dnl A very simple macro, indeed.
3451      foo
3452      =>Macro foo.
3453
3454    The input up to and including the next newline is discarded, as
3455 opposed to the way comments are treated (*note Comments::).
3456
3457    Usually, `dnl' is immediately followed by an end of line or some
3458 other whitespace.  GNU `m4' will produce a warning diagnostic if `dnl'
3459 is followed by an open parenthesis.  In this case, `dnl' will collect
3460 and process all arguments, looking for a matching close parenthesis.
3461 All predictable side effects resulting from this collection will take
3462 place.  `dnl' will return no output.  The input following the matching
3463 close parenthesis up to and including the next newline, on whatever
3464 line containing it, will still be discarded.
3465
3466      dnl(`args are ignored, but side effects occur',
3467      define(`foo', `like this')) while this text is ignored: undefine(`foo')
3468      error-->m4:stdin:1: Warning: excess arguments to builtin `dnl' ignored
3469      See how `foo' was defined, foo?
3470      =>See how foo was defined, like this?
3471
3472    If the end of file is encountered without a newline character, a
3473 warning is issued and dnl stops consuming input.
3474
3475      m4wrap(`m4wrap(`2 hi
3476      ')0 hi dnl 1 hi')
3477      =>
3478      define(`hi', `HI')
3479      =>
3480      ^D
3481      error-->m4:stdin:1: Warning: end of file treated as newline
3482      =>0 HI 2 HI
3483
3484 \1f
3485 File: m4.info,  Node: Changequote,  Next: Changecom,  Prev: Dnl,  Up: Input Control
3486
3487 8.2 Changing the quote characters
3488 =================================
3489
3490 The default quote delimiters can be changed with the builtin
3491 `changequote':
3492
3493  -- Builtin: changequote ([START = ``'], [END = `''])
3494      This sets START as the new begin-quote delimiter and END as the
3495      new end-quote delimiter.  If both arguments are missing, the
3496      default quotes (``' and `'') are used.  If START is void, then
3497      quoting is disabled.  Otherwise, if END is missing or void, the
3498      default end-quote delimiter (`'') is used.  The quote delimiters
3499      can be of any length.
3500
3501      The expansion of `changequote' is void.
3502
3503      changequote(`[', `]')
3504      =>
3505      define([foo], [Macro [foo].])
3506      =>
3507      foo
3508      =>Macro foo.
3509
3510    The quotation strings can safely contain eight-bit characters.  If
3511 no single character is appropriate, START and END can be of any length.
3512 Other implementations cap the delimiter length to five characters, but
3513 GNU has no inherent limit.
3514
3515      changequote(`[[[', `]]]')
3516      =>
3517      define([[[foo]]], [[[Macro [[[[[foo]]]]].]]])
3518      =>
3519      foo
3520      =>Macro [[foo]].
3521
3522    Calling `changequote' with START as the empty string will
3523 effectively disable the quoting mechanism, leaving no way to quote text.
3524 However, using an empty string is not portable, as some other
3525 implementations of `m4' revert to the default quoting, while others
3526 preserve the prior non-empty delimiter.  If START is not empty, then an
3527 empty END will use the default end-quote delimiter of `'', as
3528 otherwise, it would be impossible to end a quoted string.  Again, this
3529 is not portable, as some other `m4' implementations reuse START as the
3530 end-quote delimiter, while others preserve the previous non-empty
3531 value.  Omitting both arguments restores the default begin-quote and
3532 end-quote delimiters; fortunately this behavior is portable to all
3533 implementations of `m4'.
3534
3535      define(`foo', `Macro `FOO'.')
3536      =>
3537      changequote(`', `')
3538      =>
3539      foo
3540      =>Macro `FOO'.
3541      `foo'
3542      =>`Macro `FOO'.'
3543      changequote(`,)
3544      =>
3545      foo
3546      =>Macro FOO.
3547
3548    There is no way in `m4' to quote a string containing an unmatched
3549 begin-quote, except using `changequote' to change the current quotes.
3550
3551    If the quotes should be changed from, say, `[' to `[[', temporary
3552 quote characters have to be defined.  To achieve this, two calls of
3553 `changequote' must be made, one for the temporary quotes and one for
3554 the new quotes.
3555
3556    Macros are recognized in preference to the begin-quote string, so if
3557 a prefix of START can be recognized as part of a potential macro name,
3558 the quoting mechanism is effectively disabled.  Unless you use
3559 `changeword' (*note Changeword::), this means that START should not
3560 begin with a letter, digit, or `_' (underscore).  However, even though
3561 quoted strings are not recognized, the quote characters can still be
3562 discerned in macro expansion and in trace output.
3563
3564      define(`echo', `$@')
3565      =>
3566      define(`hi', `HI')
3567      =>
3568      changequote(`q', `Q')
3569      =>
3570      q hi Q hi
3571      =>q HI Q HI
3572      echo(hi)
3573      =>qHIQ
3574      changequote
3575      =>
3576      changequote(`-', `EOF')
3577      =>
3578      - hi EOF hi
3579      => hi  HI
3580      changequote
3581      =>
3582      changequote(`1', `2')
3583      =>
3584      hi1hi2
3585      =>hi1hi2
3586      hi 1hi2
3587      =>HI hi
3588
3589    Quotes are recognized in preference to argument collection.  In
3590 particular, if START is a single `(', then argument collection is
3591 effectively disabled.  For portability with other implementations, it
3592 is a good idea to avoid `(', `,', and `)' as the first character in
3593 START.
3594
3595      define(`echo', `$#:$@:')
3596      =>
3597      define(`hi', `HI')
3598      =>
3599      changequote(`(',`)')
3600      =>
3601      echo(hi)
3602      =>0::hi
3603      changequote
3604      =>
3605      changequote(`((', `))')
3606      =>
3607      echo(hi)
3608      =>1:HI:
3609      echo((hi))
3610      =>0::hi
3611      changequote
3612      =>
3613      changequote(`,', `)')
3614      =>
3615      echo(hi,hi)bye)
3616      =>1:HIhibye:
3617
3618    However, if you are not worried about portability, using `(' and `)'
3619 as quoting characters has an interesting property--you can use it to
3620 compute a quoted string containing the expansion of any quoted text, as
3621 long as the expansion results in both balanced quotes and balanced
3622 parentheses.  The trick is realizing `expand' uses `$1' unquoted, to
3623 trigger its expansion using the normal quoting characters, but uses
3624 extra parentheses to group unquoted commas that occur in the expansion
3625 without consuming whitespace following those commas.  Then `_expand'
3626 uses `changequote' to convert the extra parentheses back into quoting
3627 characters.  Note that it takes two more `changequote' invocations to
3628 restore the original quotes.  Contrast the behavior on whitespace when
3629 using `$*', via `quote', to attempt the same task.
3630
3631      changequote(`[', `]')dnl
3632      define([a], [1, (b)])dnl
3633      define([b], [2])dnl
3634      define([quote], [[$*]])dnl
3635      define([expand], [_$0(($1))])dnl
3636      define([_expand],
3637        [changequote([(], [)])$1changequote`'changequote(`[', `]')])dnl
3638      expand([a, a, [a, a], [[a, a]]])
3639      =>1, (2), 1, (2), a, a, [a, a]
3640      quote(a, a, [a, a], [[a, a]])
3641      =>1,(2),1,(2),a, a,[a, a]
3642
3643    If END is a prefix of START, the end-quote will be recognized in
3644 preference to a nested begin-quote.  In particular, changing the quotes
3645 to have the same string for START and END disables nesting of quotes.
3646 When quote nesting is disabled, it is impossible to double-quote
3647 strings across macro expansions, so using the same string is not done
3648 very often.
3649
3650      define(`hi', `HI')
3651      =>
3652      changequote(`""', `"')
3653      =>
3654      ""hi"""hi"
3655      =>hihi
3656      ""hi" ""hi"
3657      =>hi hi
3658      ""hi"" "hi"
3659      =>hi" "HI"
3660      changequote
3661      =>
3662      `hi`hi'hi'
3663      =>hi`hi'hi
3664      changequote(`"', `"')
3665      =>
3666      "hi"hi"hi"
3667      =>hiHIhi
3668
3669    It is an error if the end of file occurs within a quoted string.
3670
3671      `hello world'
3672      =>hello world
3673      `dangling quote
3674      ^D
3675      error-->m4:stdin:2: ERROR: end of file in string
3676
3677      ifelse(`dangling quote
3678      ^D
3679      error-->m4:stdin:1: ERROR: end of file in string
3680
3681 \1f
3682 File: m4.info,  Node: Changecom,  Next: Changeword,  Prev: Changequote,  Up: Input Control
3683
3684 8.3 Changing the comment delimiters
3685 ===================================
3686
3687 The default comment delimiters can be changed with the builtin macro
3688 `changecom':
3689
3690  -- Builtin: changecom ([START], [END = `<NL>'])
3691      This sets START as the new begin-comment delimiter and END as the
3692      new end-comment delimiter.  If both arguments are missing, or
3693      START is void, then comments are disabled.  Otherwise, if END is
3694      missing or void, the default end-comment delimiter of newline is
3695      used.  The comment delimiters can be of any length.
3696
3697      The expansion of `changecom' is void.
3698
3699      define(`comment', `COMMENT')
3700      =>
3701      # A normal comment
3702      =># A normal comment
3703      changecom(`/*', `*/')
3704      =>
3705      # Not a comment anymore
3706      =># Not a COMMENT anymore
3707      But: /* this is a comment now */ while this is not a comment
3708      =>But: /* this is a comment now */ while this is not a COMMENT
3709
3710    Note how comments are copied to the output, much as if they were
3711 quoted strings.  If you want the text inside a comment expanded, quote
3712 the begin-comment delimiter.
3713
3714    Calling `changecom' without any arguments, or with START as the
3715 empty string, will effectively disable the commenting mechanism.  To
3716 restore the original comment start of `#', you must explicitly ask for
3717 it.  If START is not empty, then an empty END will use the default
3718 end-comment delimiter of newline, as otherwise, it would be impossible
3719 to end a comment.  However, this is not portable, as some other `m4'
3720 implementations preserve the previous non-empty delimiters instead.
3721
3722      define(`comment', `COMMENT')
3723      =>
3724      changecom
3725      =>
3726      # Not a comment anymore
3727      =># Not a COMMENT anymore
3728      changecom(`#', `')
3729      =>
3730      # comment again
3731      =># comment again
3732
3733    The comment strings can safely contain eight-bit characters.  If no
3734 single character is appropriate, START and END can be of any length.
3735 Other implementations cap the delimiter length to five characters, but
3736 GNU has no inherent limit.
3737
3738    Comments are recognized in preference to macros.  However, this is
3739 not compatible with other implementations, where macros and even quoting
3740 takes precedence over comments, so it may change in a future release.
3741 For portability, this means that START should not begin with a letter,
3742 digit, or `_' (underscore), and that neither the start-quote nor the
3743 start-comment string should be a prefix of the other.
3744
3745      define(`hi', `HI')
3746      =>
3747      define(`hi1hi2', `hello')
3748      =>
3749      changecom(`q', `Q')
3750      =>
3751      q hi Q hi
3752      =>q hi Q HI
3753      changecom(`1', `2')
3754      =>
3755      hi1hi2
3756      =>hello
3757      hi 1hi2
3758      =>HI 1hi2
3759
3760    Comments are recognized in preference to argument collection.  In
3761 particular, if START is a single `(', then argument collection is
3762 effectively disabled.  For portability with other implementations, it
3763 is a good idea to avoid `(', `,', and `)' as the first character in
3764 START.
3765
3766      define(`echo', `$#:$*:$@:')
3767      =>
3768      define(`hi', `HI')
3769      =>
3770      changecom(`(',`)')
3771      =>
3772      echo(hi)
3773      =>0:::(hi)
3774      changecom
3775      =>
3776      changecom(`((', `))')
3777      =>
3778      echo(hi)
3779      =>1:HI:HI:
3780      echo((hi))
3781      =>0:::((hi))
3782      changecom(`,', `)')
3783      =>
3784      echo(hi,hi)bye)
3785      =>1:HI,hi)bye:HI,hi)bye:
3786      changecom
3787      =>
3788      echo(hi,`,`'hi',hi)
3789      =>3:HI,,HI,HI:HI,,`'hi,HI:
3790      echo(hi,`,`'hi',hi`'changecom(`,,', `hi'))
3791      =>3:HI,,`'hi,HI:HI,,`'hi,HI:
3792
3793    It is an error if the end of file occurs within a comment.
3794
3795      changecom(`/*', `*/')
3796      =>
3797      /*dangling comment
3798      ^D
3799      error-->m4:stdin:2: ERROR: end of file in comment
3800
3801 \1f
3802 File: m4.info,  Node: Changeword,  Next: M4wrap,  Prev: Changecom,  Up: Input Control
3803
3804 8.4 Changing the lexical structure of words
3805 ===========================================
3806
3807      The macro `changeword' and all associated functionality is
3808      experimental.  It is only available if the `--enable-changeword'
3809      option was given to `configure', at GNU `m4' installation time.
3810      The functionality will go away in the future, to be replaced by
3811      other new features that are more efficient at providing the same
3812      capabilities.  _Do not rely on it_.  Please direct your comments
3813      about it the same way you would do for bugs.
3814
3815    A file being processed by `m4' is split into quoted strings, words
3816 (potential macro names) and simple tokens (any other single character).
3817 Initially a word is defined by the following regular expression:
3818
3819      [_a-zA-Z][_a-zA-Z0-9]*
3820
3821    Using `changeword', you can change this regular expression:
3822
3823  -- Optional builtin: changeword (REGEX)
3824      Changes the regular expression for recognizing macro names to be
3825      REGEX.  If REGEX is empty, use `[_a-zA-Z][_a-zA-Z0-9]*'.  REGEX
3826      must obey the constraint that every prefix of the desired final
3827      pattern is also accepted by the regular expression.  If REGEX
3828      contains grouping parentheses, the macro invoked is the portion
3829      that matched the first group, rather than the entire matching
3830      string.
3831
3832      The expansion of `changeword' is void.  The macro `changeword' is
3833      recognized only with parameters.
3834
3835    Relaxing the lexical rules of `m4' might be useful (for example) if
3836 you wanted to apply translations to a file of numbers:
3837
3838      ifdef(`changeword', `', `errprint(` skipping: no changeword support
3839      ')m4exit(`77')')dnl
3840      changeword(`[_a-zA-Z0-9]+')
3841      =>
3842      define(`1', `0')1
3843      =>0
3844
3845    Tightening the lexical rules is less useful, because it will
3846 generally make some of the builtins unavailable.  You could use it to
3847 prevent accidental call of builtins, for example:
3848
3849      ifdef(`changeword', `', `errprint(` skipping: no changeword support
3850      ')m4exit(`77')')dnl
3851      define(`_indir', defn(`indir'))
3852      =>
3853      changeword(`_[_a-zA-Z0-9]*')
3854      =>
3855      esyscmd(`foo')
3856      =>esyscmd(foo)
3857      _indir(`esyscmd', `echo hi')
3858      =>hi
3859      =>
3860
3861    Because `m4' constructs its words a character at a time, there is a
3862 restriction on the regular expressions that may be passed to
3863 `changeword'.  This is that if your regular expression accepts `foo',
3864 it must also accept `f' and `fo'.
3865
3866      ifdef(`changeword', `', `errprint(` skipping: no changeword support
3867      ')m4exit(`77')')dnl
3868      define(`foo
3869      ', `bar
3870      ')
3871      =>
3872      dnl This example wants to recognize changeword, dnl, and `foo\n'.
3873      dnl First, we check that our regexp will match.
3874      regexp(`changeword', `[cd][a-z]*\|foo[
3875      ]')
3876      =>0
3877      regexp(`foo
3878      ', `[cd][a-z]*\|foo[
3879      ]')
3880      =>0
3881      regexp(`f', `[cd][a-z]*\|foo[
3882      ]')
3883      =>-1
3884      foo
3885      =>foo
3886      changeword(`[cd][a-z]*\|foo[
3887      ]')
3888      =>
3889      dnl Even though `foo\n' matches, we forgot to allow `f'.
3890      foo
3891      =>foo
3892      changeword(`[cd][a-z]*\|fo*[
3893      ]?')
3894      =>
3895      dnl Now we can call `foo\n'.
3896      foo
3897      =>bar
3898
3899    `changeword' has another function.  If the regular expression
3900 supplied contains any grouped subexpressions, then text outside the
3901 first of these is discarded before symbol lookup.  So:
3902
3903      ifdef(`changeword', `', `errprint(` skipping: no changeword support
3904      ')m4exit(`77')')dnl
3905      ifdef(`__unix__', ,
3906            `errprint(` skipping: syscmd does not have unix semantics
3907      ')m4exit(`77')')dnl
3908      changecom(`/*', `*/')dnl
3909      define(`foo', `bar')dnl
3910      changeword(`#\([_a-zA-Z0-9]*\)')
3911      =>
3912      #esyscmd(`echo foo \#foo')
3913      =>foo bar
3914      =>
3915
3916    `m4' now requires a `#' mark at the beginning of every macro
3917 invocation, so one can use `m4' to preprocess plain text without losing
3918 various words like `divert'.
3919
3920    In `m4', macro substitution is based on text, while in TeX, it is
3921 based on tokens.  `changeword' can throw this difference into relief.
3922 For example, here is the same idea represented in TeX and `m4'.  First,
3923 the TeX version:
3924
3925      \def\a{\message{Hello}}
3926      \catcode`\@=0
3927      \catcode`\\=12
3928      @a
3929      @bye
3930      =>Hello
3931
3932 Then, the `m4' version:
3933
3934      ifdef(`changeword', `', `errprint(` skipping: no changeword support
3935      ')m4exit(`77')')dnl
3936      define(`a', `errprint(`Hello')')dnl
3937      changeword(`@\([_a-zA-Z0-9]*\)')
3938      =>
3939      @a
3940      =>errprint(Hello)
3941
3942    In the TeX example, the first line defines a macro `a' to print the
3943 message `Hello'.  The second line defines <@> to be usable instead of
3944 <\> as an escape character.  The third line defines <\> to be a normal
3945 printing character, not an escape.  The fourth line invokes the macro
3946 `a'.  So, when TeX is run on this file, it displays the message `Hello'.
3947
3948    When the `m4' example is passed through `m4', it outputs
3949 `errprint(Hello)'.  The reason for this is that TeX does lexical
3950 analysis of macro definition when the macro is _defined_.  `m4' just
3951 stores the text, postponing the lexical analysis until the macro is
3952 _used_.
3953
3954    You should note that using `changeword' will slow `m4' down by a
3955 factor of about seven, once it is changed to something other than the
3956 default regular expression.  You can invoke `changeword' with the empty
3957 string to restore the default word definition, and regain the parsing
3958 speed.
3959
3960 \1f
3961 File: m4.info,  Node: M4wrap,  Prev: Changeword,  Up: Input Control
3962
3963 8.5 Saving text until end of input
3964 ==================================
3965
3966 It is possible to `save' some text until the end of the normal input has
3967 been seen.  Text can be saved, to be read again by `m4' when the normal
3968 input has been exhausted.  This feature is normally used to initiate
3969 cleanup actions before normal exit, e.g., deleting temporary files.
3970
3971    To save input text, use the builtin `m4wrap':
3972
3973  -- Builtin: m4wrap (STRING, ...)
3974      Stores STRING in a safe place, to be reread when end of input is
3975      reached.  As a GNU extension, additional arguments are
3976      concatenated with a space to the STRING.
3977
3978      The expansion of `m4wrap' is void.  The macro `m4wrap' is
3979      recognized only with parameters.
3980
3981      define(`cleanup', `This is the `cleanup' action.
3982      ')
3983      =>
3984      m4wrap(`cleanup')
3985      =>
3986      This is the first and last normal input line.
3987      =>This is the first and last normal input line.
3988      ^D
3989      =>This is the cleanup action.
3990
3991    The saved input is only reread when the end of normal input is seen,
3992 and not if `m4exit' is used to exit `m4'.
3993
3994    It is safe to call `m4wrap' from saved text, but then the order in
3995 which the saved text is reread is undefined.  If `m4wrap' is not used
3996 recursively, the saved pieces of text are reread in the opposite order
3997 in which they were saved (LIFO--last in, first out).  However, this
3998 behavior is likely to change in a future release, to match POSIX, so
3999 you should not depend on this order.
4000
4001    It is possible to emulate POSIX behavior even with older versions of
4002 GNU M4 by including the file `m4-1.4.16/examples/wrapfifo.m4' from the
4003 distribution:
4004
4005      $ m4 -I examples
4006      undivert(`wrapfifo.m4')dnl
4007      =>dnl Redefine m4wrap to have FIFO semantics.
4008      =>define(`_m4wrap_level', `0')dnl
4009      =>define(`m4wrap',
4010      =>`ifdef(`m4wrap'_m4wrap_level,
4011      =>       `define(`m4wrap'_m4wrap_level,
4012      =>               defn(`m4wrap'_m4wrap_level)`$1')',
4013      =>       `builtin(`m4wrap', `define(`_m4wrap_level',
4014      =>                                  incr(_m4wrap_level))dnl
4015      =>m4wrap'_m4wrap_level)dnl
4016      =>define(`m4wrap'_m4wrap_level, `$1')')')dnl
4017      include(`wrapfifo.m4')
4018      =>
4019      m4wrap(`a`'m4wrap(`c
4020      ', `d')')m4wrap(`b')
4021      =>
4022      ^D
4023      =>abc
4024
4025    It is likewise possible to emulate LIFO behavior without resorting to
4026 the GNU M4 extension of `builtin', by including the file
4027 `m4-1.4.16/examples/wraplifo.m4' from the distribution.
4028 (Unfortunately, both examples shown here share some subtle bugs.  See
4029 if you can find and correct them; or *note Answers: Improved m4wrap.).
4030
4031      $ m4 -I examples
4032      undivert(`wraplifo.m4')dnl
4033      =>dnl Redefine m4wrap to have LIFO semantics.
4034      =>define(`_m4wrap_level', `0')dnl
4035      =>define(`_m4wrap', defn(`m4wrap'))dnl
4036      =>define(`m4wrap',
4037      =>`ifdef(`m4wrap'_m4wrap_level,
4038      =>       `define(`m4wrap'_m4wrap_level,
4039      =>               `$1'defn(`m4wrap'_m4wrap_level))',
4040      =>       `_m4wrap(`define(`_m4wrap_level', incr(_m4wrap_level))dnl
4041      =>m4wrap'_m4wrap_level)dnl
4042      =>define(`m4wrap'_m4wrap_level, `$1')')')dnl
4043      include(`wraplifo.m4')
4044      =>
4045      m4wrap(`a`'m4wrap(`c
4046      ', `d')')m4wrap(`b')
4047      =>
4048      ^D
4049      =>bac
4050
4051    Here is an example of implementing a factorial function using
4052 `m4wrap':
4053
4054      define(`f', `ifelse(`$1', `0', `Answer: 0!=1
4055      ', eval(`$1>1'), `0', `Answer: $2$1=eval(`$2$1')
4056      ', `m4wrap(`f(decr(`$1'), `$2$1*')')')')
4057      =>
4058      f(`10')
4059      =>
4060      ^D
4061      =>Answer: 10*9*8*7*6*5*4*3*2*1=3628800
4062
4063    Invocations of `m4wrap' at the same recursion level are concatenated
4064 and rescanned as usual:
4065
4066      define(`aa', `AA
4067      ')
4068      =>
4069      m4wrap(`a')m4wrap(`a')
4070      =>
4071      ^D
4072      =>AA
4073
4074 however, the transition between recursion levels behaves like an end of
4075 file condition between two input files.
4076
4077      m4wrap(`m4wrap(`)')len(abc')
4078      =>
4079      ^D
4080      error-->m4:stdin:1: ERROR: end of file in argument list
4081
4082 \1f
4083 File: m4.info,  Node: File Inclusion,  Next: Diversions,  Prev: Input Control,  Up: Top
4084
4085 9 File inclusion
4086 ****************
4087
4088 `m4' allows you to include named files at any point in the input.
4089
4090 * Menu:
4091
4092 * Include::                     Including named files
4093 * Search Path::                 Searching for include files
4094
4095 \1f
4096 File: m4.info,  Node: Include,  Next: Search Path,  Up: File Inclusion
4097
4098 9.1 Including named files
4099 =========================
4100
4101 There are two builtin macros in `m4' for including files:
4102
4103  -- Builtin: include (FILE)
4104  -- Builtin: sinclude (FILE)
4105      Both macros cause the file named FILE to be read by `m4'.  When
4106      the end of the file is reached, input is resumed from the previous
4107      input file.
4108
4109      The expansion of `include' and `sinclude' is therefore the
4110      contents of FILE.
4111
4112      If FILE does not exist, is a directory, or cannot otherwise be
4113      read, the expansion is void, and `include' will fail with an error
4114      while `sinclude' is silent.  The empty string counts as a file
4115      that does not exist.
4116
4117      The macros `include' and `sinclude' are recognized only with
4118      parameters.
4119
4120      include(`none')
4121      error-->m4:stdin:1: cannot open `none': No such file or directory
4122      =>
4123      include()
4124      error-->m4:stdin:2: cannot open `': No such file or directory
4125      =>
4126      sinclude(`none')
4127      =>
4128      sinclude()
4129      =>
4130
4131    The rest of this section assumes that `m4' is invoked with the `-I'
4132 option (*note Invoking m4: Preprocessor features.)  pointing to the
4133 `m4-1.4.16/examples' directory shipped as part of the GNU `m4' package.
4134 The file `m4-1.4.16/examples/incl.m4' in the distribution contains the
4135 lines:
4136
4137      $ cat examples/incl.m4
4138      =>Include file start
4139      =>foo
4140      =>Include file end
4141
4142    Normally file inclusion is used to insert the contents of a file
4143 into the input stream.  The contents of the file will be read by `m4'
4144 and macro calls in the file will be expanded:
4145
4146      $ m4 -I examples
4147      define(`foo', `FOO')
4148      =>
4149      include(`incl.m4')
4150      =>Include file start
4151      =>FOO
4152      =>Include file end
4153      =>
4154
4155    The fact that `include' and `sinclude' expand to the contents of the
4156 file can be used to define macros that operate on entire files.  Here
4157 is an example, which defines `bar' to expand to the contents of
4158 `incl.m4':
4159
4160      $ m4 -I examples
4161      define(`bar', include(`incl.m4'))
4162      =>
4163      This is `bar':  >>bar<<
4164      =>This is bar:  >>Include file start
4165      =>foo
4166      =>Include file end
4167      =><<
4168
4169    This use of `include' is not trivial, though, as files can contain
4170 quotes, commas, and parentheses, which can interfere with the way the
4171 `m4' parser works.  GNU `m4' seamlessly concatenates the file contents
4172 with the next character, even if the included file ended in the middle
4173 of a comment, string, or macro call.  These conditions are only treated
4174 as end of file errors if specified as input files on the command line.
4175
4176    In GNU `m4', an alternative method of reading files is using
4177 `undivert' (*note Undivert::) on a named file.
4178
4179 \1f
4180 File: m4.info,  Node: Search Path,  Prev: Include,  Up: File Inclusion
4181
4182 9.2 Searching for include files
4183 ===============================
4184
4185 GNU `m4' allows included files to be found in other directories than
4186 the current working directory.
4187
4188    If the `--prepend-include' or `-B' command-line option was provided
4189 (*note Invoking m4: Preprocessor features.), those directories are
4190 searched first, in reverse order that those options were listed on the
4191 command line.  Then `m4' looks in the current working directory.  Next
4192 comes the directories specified with the `--include' or `-I' option, in
4193 the order found on the command line.  Finally, if the `M4PATH'
4194 environment variable is set, it is expected to contain a
4195 colon-separated list of directories, which will be searched in order.
4196
4197    If the automatic search for include-files causes trouble, the `p'
4198 debug flag (*note Debug Levels::) can help isolate the problem.
4199
4200 \1f
4201 File: m4.info,  Node: Diversions,  Next: Text handling,  Prev: File Inclusion,  Up: Top
4202
4203 10 Diverting and undiverting output
4204 ***********************************
4205
4206 Diversions are a way of temporarily saving output.  The output of `m4'
4207 can at any time be diverted to a temporary file, and be reinserted into
4208 the output stream, "undiverted", again at a later time.
4209
4210    Numbered diversions are counted from 0 upwards, diversion number 0
4211 being the normal output stream.  GNU `m4' tries to keep diversions in
4212 memory.  However, there is a limit to the overall memory usable by all
4213 diversions taken together (512K, currently).  When this maximum is
4214 about to be exceeded, a temporary file is opened to receive the
4215 contents of the biggest diversion still in memory, freeing this memory
4216 for other diversions.  When creating the temporary file, `m4' honors
4217 the value of the environment variable `TMPDIR', and falls back to
4218 `/tmp'.  Thus, the amount of available disk space provides the only
4219 real limit on the number and aggregate size of diversions.
4220
4221    Diversions make it possible to generate output in a different order
4222 than the input was read.  It is possible to implement topological
4223 sorting dependencies.  For example, GNU Autoconf makes use of
4224 diversions under the hood to ensure that the expansion of a prerequisite
4225 macro appears in the output prior to the expansion of a dependent macro,
4226 regardless of which order the two macros were invoked in the user's
4227 input file.
4228
4229 * Menu:
4230
4231 * Divert::                      Diverting output
4232 * Undivert::                    Undiverting output
4233 * Divnum::                      Diversion numbers
4234 * Cleardivert::                 Discarding diverted text
4235
4236 \1f
4237 File: m4.info,  Node: Divert,  Next: Undivert,  Up: Diversions
4238
4239 10.1 Diverting output
4240 =====================
4241
4242 Output is diverted using `divert':
4243
4244  -- Builtin: divert ([NUMBER = `0'])
4245      The current diversion is changed to NUMBER.  If NUMBER is left out
4246      or empty, it is assumed to be zero.  If NUMBER cannot be parsed,
4247      the diversion is unchanged.
4248
4249      The expansion of `divert' is void.
4250
4251    When all the `m4' input will have been processed, all existing
4252 diversions are automatically undiverted, in numerical order.
4253
4254      divert(`1')
4255      This text is diverted.
4256      divert
4257      =>
4258      This text is not diverted.
4259      =>This text is not diverted.
4260      ^D
4261      =>
4262      =>This text is diverted.
4263
4264    Several calls of `divert' with the same argument do not overwrite
4265 the previous diverted text, but append to it.  Diversions are printed
4266 after any wrapped text is expanded.
4267
4268      define(`text', `TEXT')
4269      =>
4270      divert(`1')`diverted text.'
4271      divert
4272      =>
4273      m4wrap(`Wrapped text precedes ')
4274      =>
4275      ^D
4276      =>Wrapped TEXT precedes diverted text.
4277
4278    If output is diverted to a negative diversion, it is simply
4279 discarded.  This can be used to suppress unwanted output.  A common
4280 example of unwanted output is the trailing newlines after macro
4281 definitions.  Here is a common programming idiom in `m4' for avoiding
4282 them.
4283
4284      divert(`-1')
4285      define(`foo', `Macro `foo'.')
4286      define(`bar', `Macro `bar'.')
4287      divert
4288      =>
4289
4290    Traditional implementations only supported ten diversions.  But as a
4291 GNU extension, diversion numbers can be as large as positive integers
4292 will allow, rather than treating a multi-digit diversion number as a
4293 request to discard text.
4294
4295      divert(eval(`1<<28'))world
4296      divert(`2')hello
4297      ^D
4298      =>hello
4299      =>world
4300
4301    Note that `divert' is an English word, but also an active macro
4302 without arguments.  When processing plain text, the word might appear in
4303 normal text and be unintentionally swallowed as a macro invocation.  One
4304 way to avoid this is to use the `-P' option to rename all builtins
4305 (*note Invoking m4: Operation modes.).  Another is to write a wrapper
4306 that requires a parameter to be recognized.
4307
4308      We decided to divert the stream for irrigation.
4309      =>We decided to  the stream for irrigation.
4310      define(`divert', `ifelse(`$#', `0', ``$0'', `builtin(`$0', $@)')')
4311      =>
4312      divert(`-1')
4313      Ignored text.
4314      divert(`0')
4315      =>
4316      We decided to divert the stream for irrigation.
4317      =>We decided to divert the stream for irrigation.
4318
4319 \1f
4320 File: m4.info,  Node: Undivert,  Next: Divnum,  Prev: Divert,  Up: Diversions
4321
4322 10.2 Undiverting output
4323 =======================
4324
4325 Diverted text can be undiverted explicitly using the builtin `undivert':
4326
4327  -- Builtin: undivert ([DIVERSIONS...])
4328      Undiverts the numeric DIVERSIONS given by the arguments, in the
4329      order given.  If no arguments are supplied, all diversions are
4330      undiverted, in numerical order.
4331
4332      As a GNU extension, DIVERSIONS may contain non-numeric strings,
4333      which are treated as the names of files to copy into the output
4334      without expansion.  A warning is issued if a file could not be
4335      opened.
4336
4337      The expansion of `undivert' is void.
4338
4339      divert(`1')
4340      This text is diverted.
4341      divert
4342      =>
4343      This text is not diverted.
4344      =>This text is not diverted.
4345      undivert(`1')
4346      =>
4347      =>This text is diverted.
4348      =>
4349
4350    Notice the last two blank lines.  One of them comes from the newline
4351 following `undivert', the other from the newline that followed the
4352 `divert'!  A diversion often starts with a blank line like this.
4353
4354    When diverted text is undiverted, it is _not_ reread by `m4', but
4355 rather copied directly to the current output, and it is therefore not
4356 an error to undivert into a diversion.  Undiverting the empty string is
4357 the same as specifying diversion 0; in either case nothing happens
4358 since the output has already been flushed.
4359
4360      divert(`1')diverted text
4361      divert
4362      =>
4363      undivert()
4364      =>
4365      undivert(`0')
4366      =>
4367      undivert
4368      =>diverted text
4369      =>
4370      divert(`1')more
4371      divert(`2')undivert(`1')diverted text`'divert
4372      =>
4373      undivert(`1')
4374      =>
4375      undivert(`2')
4376      =>more
4377      =>diverted text
4378
4379    When a diversion has been undiverted, the diverted text is discarded,
4380 and it is not possible to bring back diverted text more than once.
4381
4382      divert(`1')
4383      This text is diverted first.
4384      divert(`0')undivert(`1')dnl
4385      =>
4386      =>This text is diverted first.
4387      undivert(`1')
4388      =>
4389      divert(`1')
4390      This text is also diverted but not appended.
4391      divert(`0')undivert(`1')dnl
4392      =>
4393      =>This text is also diverted but not appended.
4394
4395    Attempts to undivert the current diversion are silently ignored.
4396 Thus, when the current diversion is not 0, the current diversion does
4397 not get rearranged among the other diversions.
4398
4399      divert(`1')one
4400      divert(`2')two
4401      divert(`3')three
4402      divert(`2')undivert`'dnl
4403      divert`'undivert`'dnl
4404      =>two
4405      =>one
4406      =>three
4407
4408    GNU `m4' allows named files to be undiverted.  Given a non-numeric
4409 argument, the contents of the file named will be copied, uninterpreted,
4410 to the current output.  This complements the builtin `include' (*note
4411 Include::).  To illustrate the difference, assume the file `foo'
4412 contains:
4413
4414      $ cat foo
4415      bar
4416
4417 then
4418
4419      define(`bar', `BAR')
4420      =>
4421      undivert(`foo')
4422      =>bar
4423      =>
4424      include(`foo')
4425      =>BAR
4426      =>
4427
4428    If the file is not found (or cannot be read), an error message is
4429 issued, and the expansion is void.  It is possible to intermix files
4430 and diversion numbers.
4431
4432      divert(`1')diversion one
4433      divert(`2')undivert(`foo')dnl
4434      divert(`3')diversion three
4435      divert`'dnl
4436      undivert(`1', `2', `foo', `3')dnl
4437      =>diversion one
4438      =>bar
4439      =>bar
4440      =>diversion three
4441
4442 \1f
4443 File: m4.info,  Node: Divnum,  Next: Cleardivert,  Prev: Undivert,  Up: Diversions
4444
4445 10.3 Diversion numbers
4446 ======================
4447
4448 The current diversion is tracked by the builtin `divnum':
4449
4450  -- Builtin: divnum
4451      Expands to the number of the current diversion.
4452
4453      Initial divnum
4454      =>Initial 0
4455      divert(`1')
4456      Diversion one: divnum
4457      divert(`2')
4458      Diversion two: divnum
4459      ^D
4460      =>
4461      =>Diversion one: 1
4462      =>
4463      =>Diversion two: 2
4464
4465 \1f
4466 File: m4.info,  Node: Cleardivert,  Prev: Divnum,  Up: Diversions
4467
4468 10.4 Discarding diverted text
4469 =============================
4470
4471 Often it is not known, when output is diverted, whether the diverted
4472 text is actually needed.  Since all non-empty diversion are brought back
4473 on the main output stream when the end of input is seen, a method of
4474 discarding a diversion is needed.  If all diversions should be
4475 discarded, the easiest is to end the input to `m4' with `divert(`-1')'
4476 followed by an explicit `undivert':
4477
4478      divert(`1')
4479      Diversion one: divnum
4480      divert(`2')
4481      Diversion two: divnum
4482      divert(`-1')
4483      undivert
4484      ^D
4485
4486 No output is produced at all.
4487
4488    Clearing selected diversions can be done with the following macro:
4489
4490  -- Composite: cleardivert ([DIVERSIONS...])
4491      Discard the contents of each of the listed numeric DIVERSIONS.
4492
4493      define(`cleardivert',
4494      `pushdef(`_n', divnum)divert(`-1')undivert($@)divert(_n)popdef(`_n')')
4495      =>
4496
4497    It is called just like `undivert', but the effect is to clear the
4498 diversions, given by the arguments.  (This macro has a nasty bug!  You
4499 should try to see if you can find it and correct it; or *note Answers:
4500 Improved cleardivert.).
4501
4502 \1f
4503 File: m4.info,  Node: Text handling,  Next: Arithmetic,  Prev: Diversions,  Up: Top
4504
4505 11 Macros for text handling
4506 ***************************
4507
4508 There are a number of builtins in `m4' for manipulating text in various
4509 ways, extracting substrings, searching, substituting, and so on.
4510
4511 * Menu:
4512
4513 * Len::                         Calculating length of strings
4514 * Index macro::                 Searching for substrings
4515 * Regexp::                      Searching for regular expressions
4516 * Substr::                      Extracting substrings
4517 * Translit::                    Translating characters
4518 * Patsubst::                    Substituting text by regular expression
4519 * Format::                      Formatting strings (printf-like)
4520
4521 \1f
4522 File: m4.info,  Node: Len,  Next: Index macro,  Up: Text handling
4523
4524 11.1 Calculating length of strings
4525 ==================================
4526
4527 The length of a string can be calculated by `len':
4528
4529  -- Builtin: len (STRING)
4530      Expands to the length of STRING, as a decimal number.
4531
4532      The macro `len' is recognized only with parameters.
4533
4534      len()
4535      =>0
4536      len(`abcdef')
4537      =>6
4538
4539 \1f
4540 File: m4.info,  Node: Index macro,  Next: Regexp,  Prev: Len,  Up: Text handling
4541
4542 11.2 Searching for substrings
4543 =============================
4544
4545 Searching for substrings is done with `index':
4546
4547  -- Builtin: index (STRING, SUBSTRING)
4548      Expands to the index of the first occurrence of SUBSTRING in
4549      STRING.  The first character in STRING has index 0.  If SUBSTRING
4550      does not occur in STRING, `index' expands to `-1'.
4551
4552      The macro `index' is recognized only with parameters.
4553
4554      index(`gnus, gnats, and armadillos', `nat')
4555      =>7
4556      index(`gnus, gnats, and armadillos', `dag')
4557      =>-1
4558
4559    Omitting SUBSTRING evokes a warning, but still produces output;
4560 contrast this with an empty SUBSTRING.
4561
4562      index(`abc')
4563      error-->m4:stdin:1: Warning: too few arguments to builtin `index'
4564      =>0
4565      index(`abc', `')
4566      =>0
4567      index(`abc', `b')
4568      =>1
4569
4570 \1f
4571 File: m4.info,  Node: Regexp,  Next: Substr,  Prev: Index macro,  Up: Text handling
4572
4573 11.3 Searching for regular expressions
4574 ======================================
4575
4576 Searching for regular expressions is done with the builtin `regexp':
4577
4578  -- Builtin: regexp (STRING, REGEXP, [REPLACEMENT])
4579      Searches for REGEXP in STRING.  The syntax for regular expressions
4580      is the same as in GNU Emacs, which is similar to BRE, Basic
4581      Regular Expressions in POSIX.  *Note Syntax of Regular
4582      Expressions: (emacs)Regexps.  Support for ERE, Extended Regular
4583      Expressions is not available, but will be added in GNU M4 2.0.
4584
4585      If REPLACEMENT is omitted, `regexp' expands to the index of the
4586      first match of REGEXP in STRING.  If REGEXP does not match
4587      anywhere in STRING, it expands to -1.
4588
4589      If REPLACEMENT is supplied, and there was a match, `regexp'
4590      changes the expansion to this argument, with `\N' substituted by
4591      the text matched by the Nth parenthesized sub-expression of
4592      REGEXP, up to nine sub-expressions.  The escape `\&' is replaced
4593      by the text of the entire regular expression matched.  For all
4594      other characters, `\' treats the next character literally.  A
4595      warning is issued if there were fewer sub-expressions than the
4596      `\N' requested, or if there is a trailing `\'.  If there was no
4597      match, `regexp' expands to the empty string.
4598
4599      The macro `regexp' is recognized only with parameters.
4600
4601      regexp(`GNUs not Unix', `\<[a-z]\w+')
4602      =>5
4603      regexp(`GNUs not Unix', `\<Q\w*')
4604      =>-1
4605      regexp(`GNUs not Unix', `\w\(\w+\)$', `*** \& *** \1 ***')
4606      =>*** Unix *** nix ***
4607      regexp(`GNUs not Unix', `\<Q\w*', `*** \& *** \1 ***')
4608      =>
4609
4610    Here are some more examples on the handling of backslash:
4611
4612      regexp(`abc', `\(b\)', `\\\10\a')
4613      =>\b0a
4614      regexp(`abc', `b', `\1\')
4615      error-->m4:stdin:2: Warning: sub-expression 1 not present
4616      error-->m4:stdin:2: Warning: trailing \ ignored in replacement
4617      =>
4618      regexp(`abc', `\(\(d\)?\)\(c\)', `\1\2\3\4\5\6')
4619      error-->m4:stdin:3: Warning: sub-expression 4 not present
4620      error-->m4:stdin:3: Warning: sub-expression 5 not present
4621      error-->m4:stdin:3: Warning: sub-expression 6 not present
4622      =>c
4623
4624    Omitting REGEXP evokes a warning, but still produces output;
4625 contrast this with an empty REGEXP argument.
4626
4627      regexp(`abc')
4628      error-->m4:stdin:1: Warning: too few arguments to builtin `regexp'
4629      =>0
4630      regexp(`abc', `')
4631      =>0
4632      regexp(`abc', `', `\\def')
4633      =>\def
4634
4635 \1f
4636 File: m4.info,  Node: Substr,  Next: Translit,  Prev: Regexp,  Up: Text handling
4637
4638 11.4 Extracting substrings
4639 ==========================
4640
4641 Substrings are extracted with `substr':
4642
4643  -- Builtin: substr (STRING, FROM, [LENGTH])
4644      Expands to the substring of STRING, which starts at index FROM,
4645      and extends for LENGTH characters, or to the end of STRING, if
4646      LENGTH is omitted.  The starting index of a string is always 0.
4647      The expansion is empty if there is an error parsing FROM or
4648      LENGTH, if FROM is beyond the end of STRING, or if LENGTH is
4649      negative.
4650
4651      The macro `substr' is recognized only with parameters.
4652
4653      substr(`gnus, gnats, and armadillos', `6')
4654      =>gnats, and armadillos
4655      substr(`gnus, gnats, and armadillos', `6', `5')
4656      =>gnats
4657
4658    Omitting FROM evokes a warning, but still produces output.
4659
4660      substr(`abc')
4661      error-->m4:stdin:1: Warning: too few arguments to builtin `substr'
4662      =>abc
4663      substr(`abc',)
4664      error-->m4:stdin:2: empty string treated as 0 in builtin `substr'
4665      =>abc
4666
4667 \1f
4668 File: m4.info,  Node: Translit,  Next: Patsubst,  Prev: Substr,  Up: Text handling
4669
4670 11.5 Translating characters
4671 ===========================
4672
4673 Character translation is done with `translit':
4674
4675  -- Builtin: translit (STRING, CHARS, [REPLACEMENT])
4676      Expands to STRING, with each character that occurs in CHARS
4677      translated into the character from REPLACEMENT with the same index.
4678
4679      If REPLACEMENT is shorter than CHARS, the excess characters of
4680      CHARS are deleted from the expansion; if CHARS is shorter, the
4681      excess characters in REPLACEMENT are silently ignored.  If
4682      REPLACEMENT is omitted, all characters in STRING that are present
4683      in CHARS are deleted from the expansion.  If a character appears
4684      more than once in CHARS, only the first instance is used in making
4685      the translation.  Only a single translation pass is made, even if
4686      characters in REPLACEMENT also appear in CHARS.
4687
4688      As a GNU extension, both CHARS and REPLACEMENT can contain
4689      character-ranges, e.g., `a-z' (meaning all lowercase letters) or
4690      `0-9' (meaning all digits).  To include a dash `-' in CHARS or
4691      REPLACEMENT, place it first or last in the entire string, or as
4692      the last character of a range.  Back-to-back ranges can share a
4693      common endpoint.  It is not an error for the last character in the
4694      range to be `larger' than the first.  In that case, the range runs
4695      backwards, i.e., `9-0' means the string `9876543210'.  The
4696      expansion of a range is dependent on the underlying encoding of
4697      characters, so using ranges is not always portable between
4698      machines.
4699
4700      The macro `translit' is recognized only with parameters.
4701
4702      translit(`GNUs not Unix', `A-Z')
4703      =>s not nix
4704      translit(`GNUs not Unix', `a-z', `A-Z')
4705      =>GNUS NOT UNIX
4706      translit(`GNUs not Unix', `A-Z', `z-a')
4707      =>tmfs not fnix
4708      translit(`+,-12345', `+--1-5', `<;>a-c-a')
4709      =><;>abcba
4710      translit(`abcdef', `aabdef', `bcged')
4711      =>bgced
4712
4713    In the ASCII encoding, the first example deletes all uppercase
4714 letters, the second converts lowercase to uppercase, and the third
4715 `mirrors' all uppercase letters, while converting them to lowercase.
4716 The two first cases are by far the most common, even though they are not
4717 portable to EBCDIC or other encodings.  The fourth example shows a
4718 range ending in `-', as well as back-to-back ranges.  The final example
4719 shows that `a' is mapped to `b', not `c'; the resulting `b' is not
4720 further remapped to `g'; the `d' and `e' are swapped, and the `f' is
4721 discarded.
4722
4723    Omitting CHARS evokes a warning, but still produces output.
4724
4725      translit(`abc')
4726      error-->m4:stdin:1: Warning: too few arguments to builtin `translit'
4727      =>abc
4728
4729 \1f
4730 File: m4.info,  Node: Patsubst,  Next: Format,  Prev: Translit,  Up: Text handling
4731
4732 11.6 Substituting text by regular expression
4733 ============================================
4734
4735 Global substitution in a string is done by `patsubst':
4736
4737  -- Builtin: patsubst (STRING, REGEXP, [REPLACEMENT])
4738      Searches STRING for matches of REGEXP, and substitutes REPLACEMENT
4739      for each match.  The syntax for regular expressions is the same as
4740      in GNU Emacs (*note Regexp::).
4741
4742      The parts of STRING that are not covered by any match of REGEXP
4743      are copied to the expansion.  Whenever a match is found, the
4744      search proceeds from the end of the match, so a character from
4745      STRING will never be substituted twice.  If REGEXP matches a
4746      string of zero length, the start position for the search is
4747      incremented, to avoid infinite loops.
4748
4749      When a replacement is to be made, REPLACEMENT is inserted into the
4750      expansion, with `\N' substituted by the text matched by the Nth
4751      parenthesized sub-expression of PATSUBST, for up to nine
4752      sub-expressions.  The escape `\&' is replaced by the text of the
4753      entire regular expression matched.  For all other characters, `\'
4754      treats the next character literally.  A warning is issued if there
4755      were fewer sub-expressions than the `\N' requested, or if there is
4756      a trailing `\'.
4757
4758      The REPLACEMENT argument can be omitted, in which case the text
4759      matched by REGEXP is deleted.
4760
4761      The macro `patsubst' is recognized only with parameters.
4762
4763      patsubst(`GNUs not Unix', `^', `OBS: ')
4764      =>OBS: GNUs not Unix
4765      patsubst(`GNUs not Unix', `\<', `OBS: ')
4766      =>OBS: GNUs OBS: not OBS: Unix
4767      patsubst(`GNUs not Unix', `\w*', `(\&)')
4768      =>(GNUs)() (not)() (Unix)()
4769      patsubst(`GNUs not Unix', `\w+', `(\&)')
4770      =>(GNUs) (not) (Unix)
4771      patsubst(`GNUs not Unix', `[A-Z][a-z]+')
4772      =>GN not 
4773      patsubst(`GNUs not Unix', `not', `NOT\')
4774      error-->m4:stdin:6: Warning: trailing \ ignored in replacement
4775      =>GNUs NOT Unix
4776
4777    Here is a slightly more realistic example, which capitalizes
4778 individual words or whole sentences, by substituting calls of the macros
4779 `upcase' and `downcase' into the strings.
4780
4781  -- Composite: upcase (TEXT)
4782  -- Composite: downcase (TEXT)
4783  -- Composite: capitalize (TEXT)
4784      Expand to TEXT, but with capitalization changed: `upcase' changes
4785      all letters to upper case, `downcase' changes all letters to lower
4786      case, and `capitalize' changes the first character of each word to
4787      upper case and the remaining characters to lower case.
4788
4789    First, an example of their usage, using implementations distributed
4790 in `m4-1.4.16/examples/capitalize.m4'.
4791
4792      $ m4 -I examples
4793      include(`capitalize.m4')
4794      =>
4795      upcase(`GNUs not Unix')
4796      =>GNUS NOT UNIX
4797      downcase(`GNUs not Unix')
4798      =>gnus not unix
4799      capitalize(`GNUs not Unix')
4800      =>Gnus Not Unix
4801
4802    Now for the implementation.  There is a helper macro `_capitalize'
4803 which puts only its first word in mixed case.  Then `capitalize' merely
4804 parses out the words, and replaces them with an invocation of
4805 `_capitalize'.  (As presented here, the `capitalize' macro has some
4806 subtle flaws.  You should try to see if you can find and correct them;
4807 or *note Answers: Improved capitalize.).
4808
4809      $ m4 -I examples
4810      undivert(`capitalize.m4')dnl
4811      =>divert(`-1')
4812      =># upcase(text)
4813      =># downcase(text)
4814      =># capitalize(text)
4815      =>#   change case of text, simple version
4816      =>define(`upcase', `translit(`$*', `a-z', `A-Z')')
4817      =>define(`downcase', `translit(`$*', `A-Z', `a-z')')
4818      =>define(`_capitalize',
4819      =>       `regexp(`$1', `^\(\w\)\(\w*\)',
4820      =>               `upcase(`\1')`'downcase(`\2')')')
4821      =>define(`capitalize', `patsubst(`$1', `\w+', `_$0(`\&')')')
4822      =>divert`'dnl
4823
4824    While `regexp' replaces the whole input with the replacement as soon
4825 as there is a match, `patsubst' replaces each _occurrence_ of a match
4826 and preserves non-matching pieces:
4827
4828      define(`patreg',
4829      `patsubst($@)
4830      regexp($@)')dnl
4831      patreg(`bar foo baz Foo', `foo\|Foo', `FOO')
4832      =>bar FOO baz FOO
4833      =>FOO
4834      patreg(`aba abb 121', `\(.\)\(.\)\1', `\2\1\2')
4835      =>bab abb 212
4836      =>bab
4837
4838    Omitting REGEXP evokes a warning, but still produces output;
4839 contrast this with an empty REGEXP argument.
4840
4841      patsubst(`abc')
4842      error-->m4:stdin:1: Warning: too few arguments to builtin `patsubst'
4843      =>abc
4844      patsubst(`abc', `')
4845      =>abc
4846      patsubst(`abc', `', `\\-')
4847      =>\-a\-b\-c\-
4848
4849 \1f
4850 File: m4.info,  Node: Format,  Prev: Patsubst,  Up: Text handling
4851
4852 11.7 Formatting strings (printf-like)
4853 =====================================
4854
4855 Formatted output can be made with `format':
4856
4857  -- Builtin: format (FORMAT-STRING, ...)
4858      Works much like the C function `printf'.  The first argument
4859      FORMAT-STRING can contain `%' specifications which are satisfied
4860      by additional arguments, and the expansion of `format' is the
4861      formatted string.
4862
4863      The macro `format' is recognized only with parameters.
4864
4865    Its use is best described by a few examples:
4866
4867      define(`foo', `The brown fox jumped over the lazy dog')
4868      =>
4869      format(`The string "%s" uses %d characters', foo, len(foo))
4870      =>The string "The brown fox jumped over the lazy dog" uses 38 characters
4871      format(`%*.*d', `-1', `-1', `1')
4872      =>1
4873      format(`%.0f', `56789.9876')
4874      =>56790
4875      len(format(`%-*X', `5000', `1'))
4876      =>5000
4877      ifelse(format(`%010F', `infinity'), `       INF', `success',
4878             format(`%010F', `infinity'), `  INFINITY', `success',
4879             format(`%010F', `infinity'))
4880      =>success
4881      ifelse(format(`%.1A', `1.999'), `0X1.0P+1', `success',
4882             format(`%.1A', `1.999'), `0X2.0P+0', `success',
4883             format(`%.1A', `1.999'))
4884      =>success
4885      format(`%g', `0xa.P+1')
4886      =>20
4887
4888    Using the `forloop' macro defined earlier (*note Forloop::), this
4889 example shows how `format' can be used to produce tabular output.
4890
4891      $ m4 -I examples
4892      include(`forloop.m4')
4893      =>
4894      forloop(`i', `1', `10', `format(`%6d squared is %10d
4895      ', i, eval(i**2))')
4896      =>     1 squared is          1
4897      =>     2 squared is          4
4898      =>     3 squared is          9
4899      =>     4 squared is         16
4900      =>     5 squared is         25
4901      =>     6 squared is         36
4902      =>     7 squared is         49
4903      =>     8 squared is         64
4904      =>     9 squared is         81
4905      =>    10 squared is        100
4906      =>
4907
4908    The builtin `format' is modeled after the ANSI C `printf' function,
4909 and supports these `%' specifiers: `c', `s', `d', `o', `x', `X', `u',
4910 `a', `A', `e', `E', `f', `F', `g', `G', and `%'; it supports field
4911 widths and precisions, and the flags `+', `-', ` ', `0', `#', and `''.
4912 For integer specifiers, the width modifiers `hh', `h', and `l' are
4913 recognized, and for floating point specifiers, the width modifier `l'
4914 is recognized.  Items not yet supported include positional arguments,
4915 the `n', `p', `S', and `C' specifiers, the `z', `t', `j', `L' and `ll'
4916 modifiers, and any platform extensions available in the native
4917 `printf'.  For more details on the functioning of `printf', see the C
4918 Library Manual, or the POSIX specification (for example, `%a' is
4919 supported even on platforms that haven't yet implemented C99
4920 hexadecimal floating point output natively).
4921
4922    Unrecognized specifiers result in a warning.  It is anticipated that
4923 a future release of GNU `m4' will support more specifiers, and give
4924 better warnings when various problems such as overflow are encountered.
4925 Likewise, escape sequences are not yet recognized.
4926
4927      format(`%p', `0')
4928      error-->m4:stdin:1: Warning: unrecognized specifier in `%p'
4929      =>
4930
4931 \1f
4932 File: m4.info,  Node: Arithmetic,  Next: Shell commands,  Prev: Text handling,  Up: Top
4933
4934 12 Macros for doing arithmetic
4935 ******************************
4936
4937 Integer arithmetic is included in `m4', with a C-like syntax.  As
4938 convenient shorthands, there are builtins for simple increment and
4939 decrement operations.
4940
4941 * Menu:
4942
4943 * Incr::                        Decrement and increment operators
4944 * Eval::                        Evaluating integer expressions
4945
4946 \1f
4947 File: m4.info,  Node: Incr,  Next: Eval,  Up: Arithmetic
4948
4949 12.1 Decrement and increment operators
4950 ======================================
4951
4952 Increment and decrement of integers are supported using the builtins
4953 `incr' and `decr':
4954
4955  -- Builtin: incr (NUMBER)
4956  -- Builtin: decr (NUMBER)
4957      Expand to the numerical value of NUMBER, incremented or
4958      decremented, respectively, by one.  Except for the empty string,
4959      the expansion is empty if NUMBER could not be parsed.
4960
4961      The macros `incr' and `decr' are recognized only with parameters.
4962
4963      incr(`4')
4964      =>5
4965      decr(`7')
4966      =>6
4967      incr()
4968      error-->m4:stdin:3: empty string treated as 0 in builtin `incr'
4969      =>1
4970      decr()
4971      error-->m4:stdin:4: empty string treated as 0 in builtin `decr'
4972      =>-1
4973
4974 \1f
4975 File: m4.info,  Node: Eval,  Prev: Incr,  Up: Arithmetic
4976
4977 12.2 Evaluating integer expressions
4978 ===================================
4979
4980 Integer expressions are evaluated with `eval':
4981
4982  -- Builtin: eval (EXPRESSION, [RADIX = `10'], [WIDTH])
4983      Expands to the value of EXPRESSION.  The expansion is empty if a
4984      problem is encountered while parsing the arguments.  If specified,
4985      RADIX and WIDTH control the format of the output.
4986
4987      Calculations are done with 32-bit signed numbers.  Overflow
4988      silently results in wraparound.  A warning is issued if division
4989      by zero is attempted, or if EXPRESSION could not be parsed.
4990
4991      Expressions can contain the following operators, listed in order of
4992      decreasing precedence.
4993
4994     `()'
4995           Parentheses
4996
4997     `+  -  ~  !'
4998           Unary plus and minus, and bitwise and logical negation
4999
5000     `**'
5001           Exponentiation
5002
5003     `*  /  %'
5004           Multiplication, division, and modulo
5005
5006     `+  -'
5007           Addition and subtraction
5008
5009     `<<  >>'
5010           Shift left or right
5011
5012     `>  >=  <  <='
5013           Relational operators
5014
5015     `==  !='
5016           Equality operators
5017
5018     `&'
5019           Bitwise and
5020
5021     `^'
5022           Bitwise exclusive-or
5023
5024     `|'
5025           Bitwise or
5026
5027     `&&'
5028           Logical and
5029
5030     `||'
5031           Logical or
5032
5033      The macro `eval' is recognized only with parameters.
5034
5035    All binary operators, except exponentiation, are left associative.  C
5036 operators that perform variable assignment, such as `+=' or `--', are
5037 not implemented, since `eval' only operates on constants, not
5038 variables.  Attempting to use them results in an error.  However, since
5039 traditional implementations treated `=' as an undocumented alias for
5040 `==' as opposed to an assignment operator, this usage is supported as a
5041 special case.  Be aware that a future version of GNU M4 may support
5042 assignment semantics as an extension when POSIX mode is not requested,
5043 and that using `=' to check equality is not portable.
5044
5045      eval(`2 = 2')
5046      error-->m4:stdin:1: Warning: recommend ==, not =, for equality operator
5047      =>1
5048      eval(`++0')
5049      error-->m4:stdin:2: invalid operator in eval: ++0
5050      =>
5051      eval(`0 |= 1')
5052      error-->m4:stdin:3: invalid operator in eval: 0 |= 1
5053      =>
5054
5055    Note that some older `m4' implementations use `^' as an alternate
5056 operator for the exponentiation, although POSIX requires the C behavior
5057 of bitwise exclusive-or.  The precedence of the negation operators, `~'
5058 and `!', was traditionally lower than equality.  The unary operators
5059 could not be used reliably more than once on the same term without
5060 intervening parentheses.  The traditional precedence of the equality
5061 operators `==' and `!=' was identical instead of lower than the
5062 relational operators such as `<', even through GNU M4 1.4.8.  Starting
5063 with version 1.4.9, GNU M4 correctly follows POSIX precedence rules.
5064 M4 scripts designed to be portable between releases must be aware that
5065 parentheses may be required to enforce C precedence rules.  Likewise,
5066 division by zero, even in the unused branch of a short-circuiting
5067 operator, is not always well-defined in other implementations.
5068
5069    Following are some examples where the current version of M4 follows C
5070 precedence rules, but where older versions and some other
5071 implementations of `m4' require explicit parentheses to get the correct
5072 result:
5073
5074      eval(`1 == 2 > 0')
5075      =>1
5076      eval(`(1 == 2) > 0')
5077      =>0
5078      eval(`! 0 * 2')
5079      =>2
5080      eval(`! (0 * 2)')
5081      =>1
5082      eval(`1 | 1 ^ 1')
5083      =>1
5084      eval(`(1 | 1) ^ 1')
5085      =>0
5086      eval(`+ + - ~ ! ~ 0')
5087      =>1
5088      eval(`2 || 1 / 0')
5089      =>1
5090      eval(`0 || 1 / 0')
5091      error-->m4:stdin:9: divide by zero in eval: 0 || 1 / 0
5092      =>
5093      eval(`0 && 1 % 0')
5094      =>0
5095      eval(`2 && 1 % 0')
5096      error-->m4:stdin:11: modulo by zero in eval: 2 && 1 % 0
5097      =>
5098
5099    As a GNU extension, the operator `**' performs integral
5100 exponentiation.  The operator is right-associative, and if evaluated,
5101 the exponent must be non-negative, and at least one of the arguments
5102 must be non-zero, or a warning is issued.
5103
5104      eval(`2 ** 3 ** 2')
5105      =>512
5106      eval(`(2 ** 3) ** 2')
5107      =>64
5108      eval(`0 ** 1')
5109      =>0
5110      eval(`2 ** 0')
5111      =>1
5112      eval(`0 ** 0')
5113      =>
5114      error-->m4:stdin:5: divide by zero in eval: 0 ** 0
5115      eval(`4 ** -2')
5116      error-->m4:stdin:6: negative exponent in eval: 4 ** -2
5117      =>
5118
5119    Within EXPRESSION, (but not RADIX or WIDTH), numbers without a
5120 special prefix are decimal.  A simple `0' prefix introduces an octal
5121 number.  `0x' introduces a hexadecimal number.  As GNU extensions, `0b'
5122 introduces a binary number.  `0r' introduces a number expressed in any
5123 radix between 1 and 36: the prefix should be immediately followed by
5124 the decimal expression of the radix, a colon, then the digits making
5125 the number.  For radix 1, leading zeros are ignored, and all remaining
5126 digits must be `1'; for all other radices, the digits are `0', `1', `2',
5127 ....  Beyond `9', the digits are `a', `b' ... up to `z'.  Lower and
5128 upper case letters can be used interchangeably in numbers prefixes and
5129 as number digits.
5130
5131    Parentheses may be used to group subexpressions whenever needed.
5132 For the relational operators, a true relation returns `1', and a false
5133 relation return `0'.
5134
5135    Here are a few examples of use of `eval'.
5136
5137      eval(`-3 * 5')
5138      =>-15
5139      eval(`-99 / 10')
5140      =>-9
5141      eval(`-99 % 10')
5142      =>-9
5143      eval(`99 % -10')
5144      =>9
5145      eval(index(`Hello world', `llo') >= 0)
5146      =>1
5147      eval(`0r1:0111 + 0b100 + 0r3:12')
5148      =>12
5149      define(`square', `eval(`($1) ** 2')')
5150      =>
5151      square(`9')
5152      =>81
5153      square(square(`5')` + 1')
5154      =>676
5155      define(`foo', `666')
5156      =>
5157      eval(`foo / 6')
5158      error-->m4:stdin:11: bad expression in eval: foo / 6
5159      =>
5160      eval(foo / 6)
5161      =>111
5162
5163    As the last two lines show, `eval' does not handle macro names, even
5164 if they expand to a valid expression (or part of a valid expression).
5165 Therefore all macros must be expanded before they are passed to `eval'.
5166
5167    Some calculations are not portable to other implementations, since
5168 they have undefined semantics in C, but GNU `m4' has well-defined
5169 behavior on overflow.  When shifting, an out-of-range shift amount is
5170 implicitly brought into the range of 32-bit signed integers using an
5171 implicit bit-wise and with 0x1f).
5172
5173      define(`max_int', eval(`0x7fffffff'))
5174      =>
5175      define(`min_int', incr(max_int))
5176      =>
5177      eval(min_int` < 0')
5178      =>1
5179      eval(max_int` > 0')
5180      =>1
5181      ifelse(eval(min_int` / -1'), min_int, `overflow occurred')
5182      =>overflow occurred
5183      min_int
5184      =>-2147483648
5185      eval(`0x80000000 % -1')
5186      =>0
5187      eval(`-4 >> 1')
5188      =>-2
5189      eval(`-4 >> 33')
5190      =>-2
5191
5192    If RADIX is specified, it specifies the radix to be used in the
5193 expansion.  The default radix is 10; this is also the case if RADIX is
5194 the empty string.  A warning results if the radix is outside the range
5195 of 1 through 36, inclusive.  The result of `eval' is always taken to be
5196 signed.  No radix prefix is output, and for radices greater than 10,
5197 the digits are lower case.  The WIDTH argument specifies the minimum
5198 output width, excluding any negative sign.  The result is zero-padded
5199 to extend the expansion to the requested width.  A warning results if
5200 the width is negative.  If RADIX or WIDTH is out of bounds, the
5201 expansion of `eval' is empty.
5202
5203      eval(`666', `10')
5204      =>666
5205      eval(`666', `11')
5206      =>556
5207      eval(`666', `6')
5208      =>3030
5209      eval(`666', `6', `10')
5210      =>0000003030
5211      eval(`-666', `6', `10')
5212      =>-0000003030
5213      eval(`10', `', `0')
5214      =>10
5215      `0r1:'eval(`10', `1', `11')
5216      =>0r1:01111111111
5217      eval(`10', `16')
5218      =>a
5219      eval(`1', `37')
5220      error-->m4:stdin:9: radix 37 in builtin `eval' out of range
5221      =>
5222      eval(`1', , `-1')
5223      error-->m4:stdin:10: negative width to builtin `eval'
5224      =>
5225      eval()
5226      error-->m4:stdin:11: empty string treated as 0 in builtin `eval'
5227      =>0
5228
5229 \1f
5230 File: m4.info,  Node: Shell commands,  Next: Miscellaneous,  Prev: Arithmetic,  Up: Top
5231
5232 13 Macros for running shell commands
5233 ************************************
5234
5235 There are a few builtin macros in `m4' that allow you to run shell
5236 commands from within `m4'.
5237
5238    Note that the definition of a valid shell command is system
5239 dependent.  On UNIX systems, this is the typical `/bin/sh'.  But on
5240 other systems, such as native Windows, the shell has a different syntax
5241 of commands that it understands.  Some examples in this chapter assume
5242 `/bin/sh', and also demonstrate how to quit early with a known exit
5243 value if this is not the case.
5244
5245 * Menu:
5246
5247 * Platform macros::             Determining the platform
5248 * Syscmd::                      Executing simple commands
5249 * Esyscmd::                     Reading the output of commands
5250 * Sysval::                      Exit status
5251 * Mkstemp::                     Making temporary files
5252
5253 \1f
5254 File: m4.info,  Node: Platform macros,  Next: Syscmd,  Up: Shell commands
5255
5256 13.1 Determining the platform
5257 =============================
5258
5259 Sometimes it is desirable for an input file to know which platform `m4'
5260 is running on.  GNU `m4' provides several macros that are predefined to
5261 expand to the empty string; checking for their existence will confirm
5262 platform details.
5263
5264  -- Optional builtin: __gnu__
5265  -- Optional builtin: __os2__
5266  -- Optional builtin: os2
5267  -- Optional builtin: __unix__
5268  -- Optional builtin: unix
5269  -- Optional builtin: __windows__
5270  -- Optional builtin: windows
5271      Each of these macros is conditionally defined as needed to
5272      describe the environment of `m4'.  If defined, each macro expands
5273      to the empty string.  For now, these macros silently ignore all
5274      arguments, but in a future release of M4, they might warn if
5275      arguments are present.
5276
5277    When GNU extensions are in effect (that is, when you did not use the
5278 `-G' option, *note Invoking m4: Limits control.), GNU `m4' will define
5279 the macro `__gnu__' to expand to the empty string.
5280
5281      $ m4
5282      __gnu__
5283      =>
5284      __gnu__(`ignored')
5285      =>
5286      Extensions are ifdef(`__gnu__', `active', `inactive')
5287      =>Extensions are active
5288
5289      $ m4 -G
5290      __gnu__
5291      =>__gnu__
5292      __gnu__(`ignored')
5293      =>__gnu__(ignored)
5294      Extensions are ifdef(`__gnu__', `active', `inactive')
5295      =>Extensions are inactive
5296
5297    On UNIX systems, GNU `m4' will define `__unix__' by default, or
5298 `unix' when the `-G' option is specified.
5299
5300    On native Windows systems, GNU `m4' will define `__windows__' by
5301 default, or `windows' when the `-G' option is specified.
5302
5303    On OS/2 systems, GNU `m4' will define `__os2__' by default, or `os2'
5304 when the `-G' option is specified.
5305
5306    If GNU `m4' does not provide a platform macro for your system,
5307 please report that as a bug.
5308
5309      define(`provided', `0')
5310      =>
5311      ifdef(`__unix__', `define(`provided', incr(provided))')
5312      =>
5313      ifdef(`__windows__', `define(`provided', incr(provided))')
5314      =>
5315      ifdef(`__os2__', `define(`provided', incr(provided))')
5316      =>
5317      provided
5318      =>1
5319
5320 \1f
5321 File: m4.info,  Node: Syscmd,  Next: Esyscmd,  Prev: Platform macros,  Up: Shell commands
5322
5323 13.2 Executing simple commands
5324 ==============================
5325
5326 Any shell command can be executed, using `syscmd':
5327
5328  -- Builtin: syscmd (SHELL-COMMAND)
5329      Executes SHELL-COMMAND as a shell command.
5330
5331      The expansion of `syscmd' is void, _not_ the output from
5332      SHELL-COMMAND!  Output or error messages from SHELL-COMMAND are
5333      not read by `m4'.  *Note Esyscmd::, if you need to process the
5334      command output.
5335
5336      Prior to executing the command, `m4' flushes its buffers.  The
5337      default standard input, output and error of SHELL-COMMAND are the
5338      same as those of `m4'.
5339
5340      By default, the SHELL-COMMAND will be used as the argument to the
5341      `-c' option of the `/bin/sh' shell (or the version of `sh'
5342      specified by `command -p getconf PATH', if your system supports
5343      that).  If you prefer a different shell, the `configure' script
5344      can be given the option `--with-syscmd-shell=LOCATION' to set the
5345      location of an alternative shell at GNU `m4' installation; the
5346      alternative shell must still support `-c'.
5347
5348      The macro `syscmd' is recognized only with parameters.
5349
5350      define(`foo', `FOO')
5351      =>
5352      syscmd(`echo foo')
5353      =>foo
5354      =>
5355
5356    Note how the expansion of `syscmd' keeps the trailing newline of the
5357 command, as well as using the newline that appeared after the macro.
5358
5359    The following is an example of SHELL-COMMAND using the same standard
5360 input as `m4':
5361
5362      $ echo "m4wrap(\`syscmd(\`cat')')" | m4
5363      =>
5364
5365    It tells `m4' to read all of its input before executing the wrapped
5366 text, then hand a valid (albeit emptied) pipe as standard input for the
5367 `cat' subcommand.  Therefore, you should be careful when using standard
5368 input (either by specifying no files, or by passing `-' as a file name
5369 on the command line, *note Invoking m4: Command line files.), and also
5370 invoking subcommands via `syscmd' or `esyscmd' that consume data from
5371 standard input.  When standard input is a seekable file, the subprocess
5372 will pick up with the next character not yet processed by `m4'; when it
5373 is a pipe or other non-seekable file, there is no guarantee how much
5374 data will already be buffered by `m4' and thus unavailable to the child.
5375
5376 \1f
5377 File: m4.info,  Node: Esyscmd,  Next: Sysval,  Prev: Syscmd,  Up: Shell commands
5378
5379 13.3 Reading the output of commands
5380 ===================================
5381
5382 If you want `m4' to read the output of a shell command, use `esyscmd':
5383
5384  -- Builtin: esyscmd (SHELL-COMMAND)
5385      Expands to the standard output of the shell command SHELL-COMMAND.
5386
5387      Prior to executing the command, `m4' flushes its buffers.  The
5388      default standard input and standard error of SHELL-COMMAND are the
5389      same as those of `m4'.  The error output of SHELL-COMMAND is not a
5390      part of the expansion: it will appear along with the error output
5391      of `m4'.
5392
5393      By default, the SHELL-COMMAND will be used as the argument to the
5394      `-c' option of the `/bin/sh' shell (or the version of `sh'
5395      specified by `command -p getconf PATH', if your system supports
5396      that).  If you prefer a different shell, the `configure' script
5397      can be given the option `--with-syscmd-shell=LOCATION' to set the
5398      location of an alternative shell at GNU `m4' installation; the
5399      alternative shell must still support `-c'.
5400
5401      The macro `esyscmd' is recognized only with parameters.
5402
5403      define(`foo', `FOO')
5404      =>
5405      esyscmd(`echo foo')
5406      =>FOO
5407      =>
5408
5409    Note how the expansion of `esyscmd' keeps the trailing newline of
5410 the command, as well as using the newline that appeared after the macro.
5411
5412    Just as with `syscmd', care must be exercised when sharing standard
5413 input between `m4' and the child process of `esyscmd'.
5414
5415 \1f
5416 File: m4.info,  Node: Sysval,  Next: Mkstemp,  Prev: Esyscmd,  Up: Shell commands
5417
5418 13.4 Exit status
5419 ================
5420
5421 To see whether a shell command succeeded, use `sysval':
5422
5423  -- Builtin: sysval
5424      Expands to the exit status of the last shell command run with
5425      `syscmd' or `esyscmd'.  Expands to 0 if no command has been run
5426      yet.
5427
5428      sysval
5429      =>0
5430      syscmd(`false')
5431      =>
5432      ifelse(sysval, `0', `zero', `non-zero')
5433      =>non-zero
5434      syscmd(`exit 2')
5435      =>
5436      sysval
5437      =>2
5438      syscmd(`true')
5439      =>
5440      sysval
5441      =>0
5442      esyscmd(`false')
5443      =>
5444      ifelse(sysval, `0', `zero', `non-zero')
5445      =>non-zero
5446      esyscmd(`echo dnl && exit 127')
5447      =>
5448      sysval
5449      =>127
5450      esyscmd(`true')
5451      =>
5452      sysval
5453      =>0
5454
5455    `sysval' results in 127 if there was a problem executing the
5456 command, for example, if the system-imposed argument length is exceeded,
5457 or if there were not enough resources to fork.  It is not possible to
5458 distinguish between failed execution and successful execution that had
5459 an exit status of 127, unless there was output from the child process.
5460
5461    On UNIX platforms, where it is possible to detect when command
5462 execution is terminated by a signal, rather than a normal exit, the
5463 result is the signal number shifted left by eight bits.
5464
5465      dnl This test assumes kill is a shell builtin, and that signals are
5466      dnl recognizable.
5467      ifdef(`__unix__', ,
5468            `errprint(` skipping: syscmd does not have unix semantics
5469      ')m4exit(`77')')dnl
5470      syscmd(`kill -9 $$')
5471      =>
5472      sysval
5473      =>2304
5474      syscmd()
5475      =>
5476      sysval
5477      =>0
5478      esyscmd(`kill -9 $$')
5479      =>
5480      sysval
5481      =>2304
5482
5483 \1f
5484 File: m4.info,  Node: Mkstemp,  Prev: Sysval,  Up: Shell commands
5485
5486 13.5 Making temporary files
5487 ===========================
5488
5489 Commands specified to `syscmd' or `esyscmd' might need a temporary
5490 file, for output or for some other purpose.  There is a builtin macro,
5491 `mkstemp', for making a temporary file:
5492
5493  -- Builtin: mkstemp (TEMPLATE)
5494  -- Builtin: maketemp (TEMPLATE)
5495      Expands to the quoted name of a new, empty file, made from the
5496      string TEMPLATE, which should end with the string `XXXXXX'.  The
5497      six `X' characters are then replaced with random characters
5498      matching the regular expression `[a-zA-Z0-9._-]', in order to make
5499      the file name unique.  If fewer than six `X' characters are found
5500      at the end of `template', the result will be longer than the
5501      template.  The created file will have access permissions as if by
5502      `chmod =rw,go=', meaning that the current umask of the `m4'
5503      process is taken into account, and at most only the current user
5504      can read and write the file.
5505
5506      The traditional behavior, standardized by POSIX, is that
5507      `maketemp' merely replaces the trailing `X' with the process id,
5508      without creating a file or quoting the expansion, and without
5509      ensuring that the resulting string is a unique file name.  In
5510      part, this means that using the same TEMPLATE twice in the same
5511      input file will result in the same expansion.  This behavior is a
5512      security hole, as it is very easy for another process to guess the
5513      name that will be generated, and thus interfere with a subsequent
5514      use of `syscmd' trying to manipulate that file name.  Hence, POSIX
5515      has recommended that all new implementations of `m4' provide the
5516      secure `mkstemp' builtin, and that users of `m4' check for its
5517      existence.
5518
5519      The expansion is void and an error issued if a temporary file could
5520      not be created.
5521
5522      The macros `mkstemp' and `maketemp' are recognized only with
5523      parameters.
5524
5525    If you try this next example, you will most likely get different
5526 output for the two file names, since the replacement characters are
5527 randomly chosen:
5528
5529      $ m4
5530      define(`tmp', `oops')
5531      =>
5532      maketemp(`/tmp/fooXXXXXX')
5533      =>/tmp/fooa07346
5534      ifdef(`mkstemp', `define(`maketemp', defn(`mkstemp'))',
5535            `define(`mkstemp', defn(`maketemp'))dnl
5536      errprint(`warning: potentially insecure maketemp implementation
5537      ')')
5538      =>
5539      mkstemp(`doc')
5540      =>docQv83Uw
5541
5542    Unless you use the `--traditional' command line option (or `-G',
5543 *note Invoking m4: Limits control.), the GNU version of `maketemp' is
5544 secure.  This means that using the same template to multiple calls will
5545 generate multiple files.  However, we recommend that you use the new
5546 `mkstemp' macro, introduced in GNU M4 1.4.8, which is secure even in
5547 traditional mode.  Also, as of M4 1.4.11, the secure implementation
5548 quotes the resulting file name, so that you are guaranteed to know what
5549 file was created even if the random file name happens to match an
5550 existing macro.  Notice that this example is careful to use `defn' to
5551 avoid unintended expansion of `foo'.
5552
5553      $ m4
5554      define(`foo', `errprint(`oops')')
5555      =>
5556      syscmd(`rm -f foo-??????')sysval
5557      =>0
5558      define(`file1', maketemp(`foo-XXXXXX'))dnl
5559      ifelse(esyscmd(`echo \` foo-?????? \''), ` foo-?????? ',
5560             `no file', `created')
5561      =>created
5562      define(`file2', maketemp(`foo-XX'))dnl
5563      define(`file3', mkstemp(`foo-XXXXXX'))dnl
5564      ifelse(len(defn(`file1')), len(defn(`file2')),
5565             `same length', `different')
5566      =>same length
5567      ifelse(defn(`file1'), defn(`file2'), `same', `different file')
5568      =>different file
5569      ifelse(defn(`file2'), defn(`file3'), `same', `different file')
5570      =>different file
5571      ifelse(defn(`file1'), defn(`file3'), `same', `different file')
5572      =>different file
5573      syscmd(`rm 'defn(`file1') defn(`file2') defn(`file3'))
5574      =>
5575      sysval
5576      =>0
5577
5578 \1f
5579 File: m4.info,  Node: Miscellaneous,  Next: Frozen files,  Prev: Shell commands,  Up: Top
5580
5581 14 Miscellaneous builtin macros
5582 *******************************
5583
5584 This chapter describes various builtins, that do not really belong in
5585 any of the previous chapters.
5586
5587 * Menu:
5588
5589 * Errprint::                    Printing error messages
5590 * Location::                    Printing current location
5591 * M4exit::                      Exiting from `m4'
5592
5593 \1f
5594 File: m4.info,  Node: Errprint,  Next: Location,  Up: Miscellaneous
5595
5596 14.1 Printing error messages
5597 ============================
5598
5599 You can print error messages using `errprint':
5600
5601  -- Builtin: errprint (MESSAGE, ...)
5602      Prints MESSAGE and the rest of the arguments to standard error,
5603      separated by spaces.  Standard error is used, regardless of the
5604      `--debugfile' option (*note Invoking m4: Debugging options.).
5605
5606      The expansion of `errprint' is void.  The macro `errprint' is
5607      recognized only with parameters.
5608
5609      errprint(`Invalid arguments to forloop
5610      ')
5611      error-->Invalid arguments to forloop
5612      =>
5613      errprint(`1')errprint(`2',`3
5614      ')
5615      error-->12 3
5616      =>
5617
5618    A trailing newline is _not_ printed automatically, so it should be
5619 supplied as part of the argument, as in the example.  Unfortunately, the
5620 exact output of `errprint' is not very portable to other `m4'
5621 implementations: POSIX requires that all arguments be printed, but some
5622 implementations of `m4' only print the first.  Furthermore, some BSD
5623 implementations always append a newline for each `errprint' call,
5624 regardless of whether the last argument already had one, and POSIX is
5625 silent on whether this is acceptable.
5626
5627 \1f
5628 File: m4.info,  Node: Location,  Next: M4exit,  Prev: Errprint,  Up: Miscellaneous
5629
5630 14.2 Printing current location
5631 ==============================
5632
5633 To make it possible to specify the location of an error, three utility
5634 builtins exist:
5635
5636  -- Builtin: __file__
5637  -- Builtin: __line__
5638  -- Builtin: __program__
5639      Expand to the quoted name of the current input file, the current
5640      input line number in that file, and the quoted name of the current
5641      invocation of `m4'.
5642
5643      errprint(__program__:__file__:__line__: `input error
5644      ')
5645      error-->m4:stdin:1: input error
5646      =>
5647
5648    Line numbers start at 1 for each file.  If the file was found due to
5649 the `-I' option or `M4PATH' environment variable, that is reflected in
5650 the file name.  The syncline option (`-s', *note Invoking m4:
5651 Preprocessor features.), and the `f' and `l' flags of `debugmode'
5652 (*note Debug Levels::), also use this notion of current file and line.
5653 Redefining the three location macros has no effect on syncline, debug,
5654 warning, or error message output.
5655
5656    This example reuses the file `incl.m4' mentioned earlier (*note
5657 Include::):
5658
5659      $ m4 -I examples
5660      define(`foo', ``$0' called at __file__:__line__')
5661      =>
5662      foo
5663      =>foo called at stdin:2
5664      include(`incl.m4')
5665      =>Include file start
5666      =>foo called at examples/incl.m4:2
5667      =>Include file end
5668      =>
5669
5670    The location of macros invoked during the rescanning of macro
5671 expansion text corresponds to the location in the file where the
5672 expansion was triggered, regardless of how many newline characters the
5673 expansion text contains.  As of GNU M4 1.4.8, the location of text
5674 wrapped with `m4wrap' (*note M4wrap::) is the point at which the
5675 `m4wrap' was invoked.  Previous versions, however, behaved as though
5676 wrapped text came from line 0 of the file "".
5677
5678      define(`echo', `$@')
5679      =>
5680      define(`foo', `echo(__line__
5681      __line__)')
5682      =>
5683      echo(__line__
5684      __line__)
5685      =>4
5686      =>5
5687      m4wrap(`foo
5688      ')
5689      =>
5690      foo(errprint(__line__
5691      __line__
5692      ))
5693      error-->8
5694      error-->9
5695      =>8
5696      =>8
5697      __line__
5698      =>11
5699      m4wrap(`__line__
5700      ')
5701      =>
5702      ^D
5703      =>12
5704      =>6
5705      =>6
5706
5707    The `__program__' macro behaves like `$0' in shell terminology.  If
5708 you invoke `m4' through an absolute path or a link with a different
5709 spelling, rather than by relying on a `PATH' search for plain `m4', it
5710 will affect how `__program__' expands.  The intent is that you can use
5711 it to produce error messages with the same formatting that `m4'
5712 produces internally.  It can also be used within `syscmd' (*note
5713 Syscmd::) to pick the same version of `m4' that is currently running,
5714 rather than whatever version of `m4' happens to be first in `PATH'.  It
5715 was first introduced in GNU M4 1.4.6.
5716
5717 \1f
5718 File: m4.info,  Node: M4exit,  Prev: Location,  Up: Miscellaneous
5719
5720 14.3 Exiting from `m4'
5721 ======================
5722
5723 If you need to exit from `m4' before the entire input has been read,
5724 you can use `m4exit':
5725
5726  -- Builtin: m4exit ([CODE = `0'])
5727      Causes `m4' to exit, with exit status CODE.  If CODE is left out,
5728      the exit status is zero.  If CODE cannot be parsed, or is outside
5729      the range of 0 to 255, the exit status is one.  No further input
5730      is read, and all wrapped and diverted text is discarded.
5731
5732      m4wrap(`This text is lost due to `m4exit'.')
5733      =>
5734      divert(`1') So is this.
5735      divert
5736      =>
5737      m4exit And this is never read.
5738
5739    A common use of this is to abort processing:
5740
5741  -- Composite: fatal_error (MESSAGE)
5742      Abort processing with an error message and non-zero status.  Prefix
5743      MESSAGE with details about where the error occurred, and print the
5744      resulting string to standard error.
5745
5746      define(`fatal_error',
5747             `errprint(__program__:__file__:__line__`: fatal error: $*
5748      ')m4exit(`1')')
5749      =>
5750      fatal_error(`this is a BAD one, buster')
5751      error-->m4:stdin:4: fatal error: this is a BAD one, buster
5752
5753    After this macro call, `m4' will exit with exit status 1.  This macro
5754 is only intended for error exits, since the normal exit procedures are
5755 not followed, i.e., diverted text is not undiverted, and saved text
5756 (*note M4wrap::) is not reread.  (This macro could be made more robust
5757 to earlier versions of `m4'.  You should try to see if you can find
5758 weaknesses and correct them; or *note Answers: Improved fatal_error.).
5759
5760    Note that it is still possible for the exit status to be different
5761 than what was requested by `m4exit'.  If `m4' detects some other error,
5762 such as a write error on standard output, the exit status will be
5763 non-zero even if `m4exit' requested zero.
5764
5765    If standard input is seekable, then the file will be positioned at
5766 the next unread character.  If it is a pipe or other non-seekable file,
5767 then there are no guarantees how much data `m4' might have read into
5768 buffers, and thus discarded.
5769
5770 \1f
5771 File: m4.info,  Node: Frozen files,  Next: Compatibility,  Prev: Miscellaneous,  Up: Top
5772
5773 15 Fast loading of frozen state
5774 *******************************
5775
5776 Some bigger `m4' applications may be built over a common base
5777 containing hundreds of definitions and other costly initializations.
5778 Usually, the common base is kept in one or more declarative files,
5779 which files are listed on each `m4' invocation prior to the user's
5780 input file, or else each input file uses `include'.
5781
5782    Reading the common base of a big application, over and over again,
5783 may be time consuming.  GNU `m4' offers some machinery to speed up the
5784 start of an application using lengthy common bases.
5785
5786 * Menu:
5787
5788 * Using frozen files::          Using frozen files
5789 * Frozen file format::          Frozen file format
5790
5791 \1f
5792 File: m4.info,  Node: Using frozen files,  Next: Frozen file format,  Up: Frozen files
5793
5794 15.1 Using frozen files
5795 =======================
5796
5797 Suppose a user has a library of `m4' initializations in `base.m4',
5798 which is then used with multiple input files:
5799
5800      $ m4 base.m4 input1.m4
5801      $ m4 base.m4 input2.m4
5802      $ m4 base.m4 input3.m4
5803
5804    Rather than spending time parsing the fixed contents of `base.m4'
5805 every time, the user might rather execute:
5806
5807      $ m4 -F base.m4f base.m4
5808
5809 once, and further execute, as often as needed:
5810
5811      $ m4 -R base.m4f input1.m4
5812      $ m4 -R base.m4f input2.m4
5813      $ m4 -R base.m4f input3.m4
5814
5815 with the varying input.  The first call, containing the `-F' option,
5816 only reads and executes file `base.m4', defining various application
5817 macros and computing other initializations.  Once the input file
5818 `base.m4' has been completely processed, GNU `m4' produces in
5819 `base.m4f' a "frozen" file, that is, a file which contains a kind of
5820 snapshot of the `m4' internal state.
5821
5822    Later calls, containing the `-R' option, are able to reload the
5823 internal state of `m4', from `base.m4f', _prior_ to reading any other
5824 input files.  This means instead of starting with a virgin copy of
5825 `m4', input will be read after having effectively recovered the effect
5826 of a prior run.  In our example, the effect is the same as if file
5827 `base.m4' has been read anew.  However, this effect is achieved a lot
5828 faster.
5829
5830    Only one frozen file may be created or read in any one `m4'
5831 invocation.  It is not possible to recover two frozen files at once.
5832 However, frozen files may be updated incrementally, through using `-R'
5833 and `-F' options simultaneously.  For example, if some care is taken,
5834 the command:
5835
5836      $ m4 file1.m4 file2.m4 file3.m4 file4.m4
5837
5838 could be broken down in the following sequence, accumulating the same
5839 output:
5840
5841      $ m4 -F file1.m4f file1.m4
5842      $ m4 -R file1.m4f -F file2.m4f file2.m4
5843      $ m4 -R file2.m4f -F file3.m4f file3.m4
5844      $ m4 -R file3.m4f file4.m4
5845
5846    Some care is necessary because not every effort has been made for
5847 this to work in all cases.  In particular, the trace attribute of
5848 macros is not handled, nor the current setting of `changeword'.
5849 Currently, `m4wrap' and `sysval' also have problems.  Also,
5850 interactions for some options of `m4', being used in one call and not
5851 in the next, have not been fully analyzed yet.  On the other end, you
5852 may be confident that stacks of `pushdef' definitions are handled
5853 correctly, as well as undefined or renamed builtins, and changed
5854 strings for quotes or comments.  And future releases of GNU M4 will
5855 improve on the utility of frozen files.
5856
5857    When an `m4' run is to be frozen, the automatic undiversion which
5858 takes place at end of execution is inhibited.  Instead, all positively
5859 numbered diversions are saved into the frozen file.  The active
5860 diversion number is also transmitted.
5861
5862    A frozen file to be reloaded need not reside in the current
5863 directory.  It is looked up the same way as an `include' file (*note
5864 Search Path::).
5865
5866    If the frozen file was generated with a newer version of `m4', and
5867 contains directives that an older `m4' cannot parse, attempting to load
5868 the frozen file with option `-R' will cause `m4' to exit with status 63
5869 to indicate version mismatch.
5870
5871 \1f
5872 File: m4.info,  Node: Frozen file format,  Prev: Using frozen files,  Up: Frozen files
5873
5874 15.2 Frozen file format
5875 =======================
5876
5877 Frozen files are sharable across architectures.  It is safe to write a
5878 frozen file on one machine and read it on another, given that the
5879 second machine uses the same or newer version of GNU `m4'.  It is
5880 conventional, but not required, to give a frozen file the suffix of
5881 `.m4f'.
5882
5883    These are simple (editable) text files, made up of directives, each
5884 starting with a capital letter and ending with a newline (<NL>).
5885 Wherever a directive is expected, the character `#' introduces a
5886 comment line; empty lines are also ignored if they are not part of an
5887 embedded string.  In the following descriptions, each LEN refers to the
5888 length of the corresponding strings STR in the next line of input.
5889 Numbers are always expressed in decimal.  There are no escape
5890 characters.  The directives are:
5891
5892 `C LEN1 , LEN2 <NL> STR1 STR2 <NL>'
5893      Uses STR1 and STR2 as the begin-comment and end-comment strings.
5894      If omitted, then `#' and <NL> are the comment delimiters.
5895
5896 `D NUMBER, LEN <NL> STR <NL>'
5897      Selects diversion NUMBER, making it current, then copy STR in the
5898      current diversion.  NUMBER may be a negative number for a
5899      non-existing diversion.  To merely specify an active selection,
5900      use this command with an empty STR.  With 0 as the diversion
5901      NUMBER, STR will be issued on standard output at reload time.  GNU
5902      `m4' will not produce the `D' directive with non-zero length for
5903      diversion 0, but this can be done with manual edits.  This
5904      directive may appear more than once for the same diversion, in
5905      which case the diversion is the concatenation of the various uses.
5906      If omitted, then diversion 0 is current.
5907
5908 `F LEN1 , LEN2 <NL> STR1 STR2 <NL>'
5909      Defines, through `pushdef', a definition for STR1 expanding to the
5910      function whose builtin name is STR2.  If the builtin does not
5911      exist (for example, if the frozen file was produced by a copy of
5912      `m4' compiled with changeword support, but the version of `m4'
5913      reloading was compiled without it), the reload is silent, but any
5914      subsequent use of the definition of STR1 will result in a warning.
5915      This directive may appear more than once for the same name, and
5916      its order, along with `T', is important.  If omitted, you will
5917      have no access to any builtins.
5918
5919 `Q LEN1 , LEN2 <NL> STR1 STR2 <NL>'
5920      Uses STR1 and STR2 as the begin-quote and end-quote strings.  If
5921      omitted, then ``' and `'' are the quote delimiters.
5922
5923 `T LEN1 , LEN2 <NL> STR1 STR2 <NL>'
5924      Defines, though `pushdef', a definition for STR1 expanding to the
5925      text given by STR2.  This directive may appear more than once for
5926      the same name, and its order, along with `F', is important.
5927
5928 `V NUMBER <NL>'
5929      Confirms the format of the file.  `m4' 1.4.16 only creates and
5930      understands frozen files where NUMBER is 1.  This directive must
5931      be the first non-comment in the file, and may not appear more than
5932      once.
5933
5934 \1f
5935 File: m4.info,  Node: Compatibility,  Next: Answers,  Prev: Frozen files,  Up: Top
5936
5937 16 Compatibility with other versions of `m4'
5938 ********************************************
5939
5940 This chapter describes the many of the differences between this
5941 implementation of `m4', and of other implementations found under UNIX,
5942 such as System V Release 3, Solaris, and BSD flavors.  In particular,
5943 it lists the known differences and extensions to POSIX.  However, the
5944 list is not necessarily comprehensive.
5945
5946    At the time of this writing, POSIX 2001 (also known as IEEE Std
5947 1003.1-2001) is the latest standard, although a new version of POSIX is
5948 under development and includes several proposals for modifying what
5949 `m4' is required to do.  The requirements for `m4' are shared between
5950 SUSv3 and POSIX, and can be viewed at
5951 `http://www.opengroup.org/onlinepubs/000095399/utilities/m4.html'.
5952
5953 * Menu:
5954
5955 * Extensions::                  Extensions in GNU M4
5956 * Incompatibilities::           Facilities in System V m4 not in GNU M4
5957 * Other Incompatibilities::     Other incompatibilities
5958
5959 \1f
5960 File: m4.info,  Node: Extensions,  Next: Incompatibilities,  Up: Compatibility
5961
5962 16.1 Extensions in GNU M4
5963 =========================
5964
5965 This version of `m4' contains a few facilities that do not exist in
5966 System V `m4'.  These extra facilities are all suppressed by using the
5967 `-G' command line option (*note Invoking m4: Limits control.), unless
5968 overridden by other command line options.
5969
5970    * In the `$N' notation for macro arguments, N can contain several
5971      digits, while the System V `m4' only accepts one digit.  This
5972      allows macros in GNU `m4' to take any number of arguments, and not
5973      only nine (*note Arguments::).
5974
5975      This means that `define(`foo', `$11')' is ambiguous between
5976      implementations.  To portably choose between grabbing the first
5977      parameter and appending 1 to the expansion, or grabbing the
5978      eleventh parameter, you can do the following:
5979
5980           define(`a1', `A1')
5981           =>
5982           dnl First argument, concatenated with 1
5983           define(`_1', `$1')define(`first1', `_1($@)1')
5984           =>
5985           dnl Eleventh argument, portable
5986           define(`_9', `$9')define(`eleventh', `_9(shift(shift($@)))')
5987           =>
5988           dnl Eleventh argument, GNU style
5989           define(`Eleventh', `$11')
5990           =>
5991           first1(`a', `b', `c', `d', `e', `f', `g', `h', `i', `j', `k')
5992           =>A1
5993           eleventh(`a', `b', `c', `d', `e', `f', `g', `h', `i', `j', `k')
5994           =>k
5995           Eleventh(`a', `b', `c', `d', `e', `f', `g', `h', `i', `j', `k')
5996           =>k
5997
5998      Also see the `argn' macro (*note Shift::).
5999
6000    * The `divert' (*note Divert::) macro can manage more than 9
6001      diversions.  GNU `m4' treats all positive numbers as valid
6002      diversions, rather than discarding diversions greater than 9.
6003
6004    * Files included with `include' and `sinclude' are sought in a user
6005      specified search path, if they are not found in the working
6006      directory.  The search path is specified by the `-I' option and the
6007      `M4PATH' environment variable (*note Search Path::).
6008
6009    * Arguments to `undivert' can be non-numeric, in which case the named
6010      file will be included uninterpreted in the output (*note
6011      Undivert::).
6012
6013    * Formatted output is supported through the `format' builtin, which
6014      is modeled after the C library function `printf' (*note Format::).
6015
6016    * Searches and text substitution through basic regular expressions
6017      are supported by the `regexp' (*note Regexp::) and `patsubst'
6018      (*note Patsubst::) builtins.  Some BSD implementations use
6019      extended regular expressions instead.
6020
6021    * The output of shell commands can be read into `m4' with `esyscmd'
6022      (*note Esyscmd::).
6023
6024    * There is indirect access to any builtin macro with `builtin'
6025      (*note Builtin::).
6026
6027    * Macros can be called indirectly through `indir' (*note Indir::).
6028
6029    * The name of the program, the current input file, and the current
6030      input line number are accessible through the builtins
6031      `__program__', `__file__', and `__line__' (*note Location::).
6032
6033    * The format of the output from `dumpdef' and macro tracing can be
6034      controlled with `debugmode' (*note Debug Levels::).
6035
6036    * The destination of trace and debug output can be controlled with
6037      `debugfile' (*note Debug Output::).
6038
6039    * The `maketemp' (*note Mkstemp::) macro behaves like `mkstemp',
6040      creating a new file with a unique name on every invocation, rather
6041      than following the insecure behavior of replacing the trailing `X'
6042      characters with the `m4' process id.
6043
6044    * POSIX only requires support for the command line options `-s',
6045      `-D', and `-U', so all other options accepted by GNU M4 are
6046      extensions.  *Note Invoking m4::, for a description of these
6047      options.
6048
6049      The debugging and tracing facilities in GNU `m4' are much more
6050      extensive than in most other versions of `m4'.
6051
6052 \1f
6053 File: m4.info,  Node: Incompatibilities,  Next: Other Incompatibilities,  Prev: Extensions,  Up: Compatibility
6054
6055 16.2 Facilities in System V `m4' not in GNU `m4'
6056 ================================================
6057
6058 The version of `m4' from System V contains a few facilities that have
6059 not been implemented in GNU `m4' yet.  Additionally, POSIX requires
6060 some behaviors that GNU `m4' has not implemented yet.  Relying on these
6061 behaviors is non-portable, as a future release of GNU `m4' may change.
6062
6063    * POSIX requires support for multiple arguments to `defn', without
6064      any clarification on how `defn' behaves when one of the multiple
6065      arguments names a builtin.  System V `m4' and some other
6066      implementations allow mixing builtins and text macros into a single
6067      macro.  GNU `m4' only supports joining multiple text arguments,
6068      although a future implementation may lift this restriction to
6069      behave more like System V.  The only portable way to join text
6070      macros with builtins is via helper macros and implicit
6071      concatenation of macro results.
6072
6073    * POSIX requires an application to exit with non-zero status if it
6074      wrote an error message to stderr.  This has not yet been
6075      consistently implemented for the various builtins that are
6076      required to issue an error (such as `eval' (*note Eval::) when an
6077      argument cannot be parsed).
6078
6079    * Some traditional implementations only allow reading standard input
6080      once, but GNU `m4' correctly handles multiple instances of `-' on
6081      the command line.
6082
6083    * POSIX requires `m4wrap' (*note M4wrap::) to act in FIFO (first-in,
6084      first-out) order, but GNU `m4' currently uses LIFO order.
6085      Furthermore, POSIX states that only the first argument to `m4wrap'
6086      is saved for later evaluation, but GNU `m4' saves and processes
6087      all arguments, with output separated by spaces.
6088
6089    * POSIX states that builtins that require arguments, but are called
6090      without arguments, have undefined behavior.  Traditional
6091      implementations simply behave as though empty strings had been
6092      passed.  For example, `a`'define`'b' would expand to `ab'.  But
6093      GNU `m4' ignores certain builtins if they have missing arguments,
6094      giving `adefineb' for the above example.
6095
6096    * Traditional implementations handle `define(`f',`1')' (*note
6097      Define::) by undefining the entire stack of previous definitions,
6098      and if doing `undefine(`f')' first.  GNU `m4' replaces just the top
6099      definition on the stack, as if doing `popdef(`f')' followed by
6100      `pushdef(`f',`1')'.  POSIX allows either behavior.
6101
6102    * POSIX 2001 requires `syscmd' (*note Syscmd::) to evaluate command
6103      output for macro expansion, but this was a mistake that is
6104      anticipated to be corrected in the next version of POSIX.  GNU
6105      `m4' follows traditional behavior in `syscmd' where output is not
6106      rescanned, and provides the extension `esyscmd' that does scan the
6107      output.
6108
6109    * At one point, POSIX required `changequote(ARG)' (*note
6110      Changequote::) to use newline as the close quote, but this was a
6111      bug, and the next version of POSIX is anticipated to state that
6112      using empty strings or just one argument is unspecified.
6113      Meanwhile, the GNU `m4' behavior of treating an empty end-quote
6114      delimiter as `'' is not portable, as Solaris treats it as
6115      repeating the start-quote delimiter, and BSD treats it as leaving
6116      the previous end-quote delimiter unchanged.  For predictable
6117      results, never call changequote with just one argument, or with
6118      empty strings for arguments.
6119
6120    * At one point, POSIX required `changecom(ARG,)' (*note Changecom::)
6121      to make it impossible to end a comment, but this is a bug, and the
6122      next version of POSIX is anticipated to state that using empty
6123      strings is unspecified.  Meanwhile, the GNU `m4' behavior of
6124      treating an empty end-comment delimiter as newline is not
6125      portable, as BSD treats it as leaving the previous end-comment
6126      delimiter unchanged.  It is also impossible in BSD implementations
6127      to disable comments, even though that is required by POSIX.  For
6128      predictable results, never call changecom with empty strings for
6129      arguments.
6130
6131    * Most implementations of `m4' give macros a higher precedence than
6132      comments when parsing, meaning that if the start delimiter given to
6133      `changecom' (*note Changecom::) starts with a macro name, comments
6134      are effectively disabled.  POSIX does not specify what the
6135      precedence is, so this version of GNU `m4' parser recognizes
6136      comments, then macros, then quoted strings.
6137
6138    * Traditional implementations allow argument collection, but not
6139      string and comment processing, to span file boundaries.  Thus, if
6140      `a.m4' contains `len(', and `b.m4' contains `abc)', `m4 a.m4 b.m4'
6141      outputs `3' with traditional `m4', but gives an error message that
6142      the end of file was encountered inside a macro with GNU `m4'.  On
6143      the other hand, traditional implementations do end of file
6144      processing for files included with `include' or `sinclude' (*note
6145      Include::), while GNU `m4' seamlessly integrates the content of
6146      those files.  Thus `include(`a.m4')include(`b.m4')' will output
6147      `3' instead of giving an error.
6148
6149    * Traditional `m4' treats `traceon' (*note Trace::) without
6150      arguments as a global variable, independent of named macro tracing.
6151      Also, once a macro is undefined, named tracing of that macro is
6152      lost.  On the other hand, when GNU `m4' encounters `traceon'
6153      without arguments, it turns tracing on for all existing
6154      definitions at the time, but does not trace future definitions;
6155      `traceoff' without arguments turns tracing off for all definitions
6156      regardless of whether they were also traced by name; and tracing
6157      by name, such as with `-tfoo' at the command line or
6158      `traceon(`foo')' in the input, is an attribute that is preserved
6159      even if the macro is currently undefined.
6160
6161      Additionally, while POSIX requires trace output, it makes no
6162      demands on the formatting of that output.  Parsing trace output is
6163      not guaranteed to be reliable, even between different releases of
6164      GNU M4; however, the intent is that any future changes in trace
6165      output will only occur under the direction of additional
6166      `debugmode' flags (*note Debug Levels::).
6167
6168    * POSIX requires `eval' (*note Eval::) to treat all operators with
6169      the same precedence as C.  However, earlier versions of GNU `m4'
6170      followed the traditional behavior of other `m4' implementations,
6171      where bitwise and logical negation (`~' and `!') have lower
6172      precedence than equality operators; and where equality operators
6173      (`==' and `!=') had the same precedence as relational operators
6174      (such as `<').  Use explicit parentheses to ensure proper
6175      precedence.  As extensions to POSIX, GNU `m4' gives well-defined
6176      semantics to operations that C leaves undefined, such as when
6177      overflow occurs, when shifting negative numbers, or when
6178      performing division by zero.  POSIX also requires `=' to cause an
6179      error, but many traditional implementations allowed it as an alias
6180      for `=='.
6181
6182    * POSIX 2001 requires `translit' (*note Translit::) to treat each
6183      character of the second and third arguments literally.  However,
6184      it is anticipated that the next version of POSIX will allow the
6185      GNU `m4' behavior of treating `-' as a range operator.
6186
6187    * POSIX requires `m4' to honor the locale environment variables of
6188      `LANG', `LC_ALL', `LC_CTYPE', `LC_MESSAGES', and `NLSPATH', but
6189      this has not yet been implemented in GNU `m4'.
6190
6191    * POSIX states that only unquoted leading newlines and blanks (that
6192      is, space and tab) are ignored when collecting macro arguments.
6193      However, this appears to be a bug in POSIX, since most traditional
6194      implementations also ignore all whitespace (formfeed, carriage
6195      return, and vertical tab).  GNU `m4' follows tradition and ignores
6196      all leading unquoted whitespace.
6197
6198    * A strictly-compliant POSIX client is not allowed to use
6199      command-line arguments not specified by POSIX.  However, since
6200      this version of M4 ignores `POSIXLY_CORRECT' and enables the option
6201      `--gnu' by default (*note Invoking m4: Limits control.), a client
6202      desiring to be strictly compliant has no way to disable GNU
6203      extensions that conflict with POSIX when directly invoking the
6204      compiled `m4'.  A future version of `GNU' M4 will honor the
6205      environment variable `POSIXLY_CORRECT', implicitly enabling
6206      `--traditional' if it is set, in order to allow a
6207      strictly-compliant client.  In the meantime, a client needing
6208      strict POSIX compliance can use the workaround of invoking a shell
6209      script wrapper, where the wrapper then adds `--traditional' to the
6210      arguments passed to the compiled `m4'.
6211
6212 \1f
6213 File: m4.info,  Node: Other Incompatibilities,  Prev: Incompatibilities,  Up: Compatibility
6214
6215 16.3 Other incompatibilities
6216 ============================
6217
6218 There are a few other incompatibilities between this implementation of
6219 `m4', and the System V version.
6220
6221    * GNU `m4' implements sync lines differently from System V `m4',
6222      when text is being diverted.  GNU `m4' outputs the sync lines when
6223      the text is being diverted, and System V `m4' when the diverted
6224      text is being brought back.
6225
6226      The problem is which lines and file names should be attached to
6227      text that is being, or has been, diverted.  System V `m4' regards
6228      all the diverted text as being generated by the source line
6229      containing the `undivert' call, whereas GNU `m4' regards the
6230      diverted text as being generated at the time it is diverted.
6231
6232      The sync line option is used mostly when using `m4' as a front end
6233      to a compiler.  If a diverted line causes a compiler error, the
6234      error messages should most probably refer to the place where the
6235      diversion was made, and not where it was inserted again.
6236
6237           divert(2)2
6238           divert(1)1
6239           divert`'0
6240           =>#line 3 "stdin"
6241           =>0
6242           ^D
6243           =>#line 2 "stdin"
6244           =>1
6245           =>#line 1 "stdin"
6246           =>2
6247
6248      The current `m4' implementation has a limitation that the syncline
6249      output at the start of each diversion occurs no matter what, even
6250      if the previous diversion did not end with a newline.  This goes
6251      contrary to the claim that synclines appear on a line by
6252      themselves, so this limitation may be corrected in a future
6253      version of `m4'.  In the meantime, when using `-s', it is wisest
6254      to make sure all diversions end with newline.
6255
6256    * GNU `m4' makes no attempt at prohibiting self-referential
6257      definitions like:
6258
6259           define(`x', `x')
6260           =>
6261           define(`x', `x ')
6262           =>
6263
6264      There is nothing inherently wrong with defining `x' to return `x'.
6265      The wrong thing is to expand `x' unquoted, because that would
6266      cause an infinite rescan loop.  In `m4', one might use macros to
6267      hold strings, as we do for variables in other programming
6268      languages, further checking them with:
6269
6270           ifelse(defn(`HOLDER'), `VALUE', ...)
6271
6272      In cases like this one, an interdiction for a macro to hold its
6273      own name would be a useless limitation.  Of course, this leaves
6274      more rope for the GNU `m4' user to hang himself!  Rescanning hangs
6275      may be avoided through careful programming, a little like for
6276      endless loops in traditional programming languages.
6277
6278 \1f
6279 File: m4.info,  Node: Answers,  Next: Copying This Package,  Prev: Compatibility,  Up: Top
6280
6281 17 Correct version of some examples
6282 ***********************************
6283
6284 Some of the examples in this manuals are buggy or not very robust, for
6285 demonstration purposes.  Improved versions of these composite macros are
6286 presented here.
6287
6288 * Menu:
6289
6290 * Improved exch::               Solution for `exch'
6291 * Improved forloop::            Solution for `forloop'
6292 * Improved foreach::            Solution for `foreach'
6293 * Improved copy::               Solution for `copy'
6294 * Improved m4wrap::             Solution for `m4wrap'
6295 * Improved cleardivert::        Solution for `cleardivert'
6296 * Improved capitalize::         Solution for `capitalize'
6297 * Improved fatal_error::        Solution for `fatal_error'
6298
6299 \1f
6300 File: m4.info,  Node: Improved exch,  Next: Improved forloop,  Up: Answers
6301
6302 17.1 Solution for `exch'
6303 ========================
6304
6305 The `exch' macro (*note Arguments::) as presented requires clients to
6306 double quote their arguments.  A nicer definition, which lets clients
6307 follow the rule of thumb of one level of quoting per level of
6308 parentheses, involves adding quotes in the definition of `exch', as
6309 follows:
6310
6311      define(`exch', ``$2', `$1'')
6312      =>
6313      define(exch(`expansion text', `macro'))
6314      =>
6315      macro
6316      =>expansion text
6317
6318 \1f
6319 File: m4.info,  Node: Improved forloop,  Next: Improved foreach,  Prev: Improved exch,  Up: Answers
6320
6321 17.2 Solution for `forloop'
6322 ===========================
6323
6324 The `forloop' macro (*note Forloop::) as presented earlier can go into
6325 an infinite loop if given an iterator that is not parsed as a macro
6326 name.  It does not do any sanity checking on its numeric bounds, and
6327 only permits decimal numbers for bounds.  Here is an improved version,
6328 shipped as `m4-1.4.16/examples/forloop2.m4'; this version also
6329 optimizes overhead by calling four macros instead of six per iteration
6330 (excluding those in TEXT), by not dereferencing the ITERATOR in the
6331 helper `_forloop'.
6332
6333      $ m4 -d -I examples
6334      undivert(`forloop2.m4')dnl
6335      =>divert(`-1')
6336      =># forloop(var, from, to, stmt) - improved version:
6337      =>#   works even if VAR is not a strict macro name
6338      =>#   performs sanity check that FROM is larger than TO
6339      =>#   allows complex numerical expressions in TO and FROM
6340      =>define(`forloop', `ifelse(eval(`($2) <= ($3)'), `1',
6341      =>  `pushdef(`$1')_$0(`$1', eval(`$2'),
6342      =>    eval(`$3'), `$4')popdef(`$1')')')
6343      =>define(`_forloop',
6344      =>  `define(`$1', `$2')$4`'ifelse(`$2', `$3', `',
6345      =>    `$0(`$1', incr(`$2'), `$3', `$4')')')
6346      =>divert`'dnl
6347      include(`forloop2.m4')
6348      =>
6349      forloop(`i', `2', `1', `no iteration occurs')
6350      =>
6351      forloop(`', `1', `2', ` odd iterator name')
6352      => odd iterator name odd iterator name
6353      forloop(`i', `5 + 5', `0xc', ` 0x`'eval(i, `16')')
6354      => 0xa 0xb 0xc
6355      forloop(`i', `a', `b', `non-numeric bounds')
6356      error-->m4:stdin:6: bad expression in eval (bad input): (a) <= (b)
6357      =>
6358
6359    One other change to notice is that the improved version used `_$0'
6360 rather than `_foreach' to invoke the helper routine.  In general, this
6361 is a good practice to follow, because then the set of macros can be
6362 uniformly transformed.  The following example shows a transformation
6363 that doubles the current quoting and appends a suffix `2' to each
6364 transformed macro.  If `foreach' refers to the literal `_foreach', then
6365 `foreach2' invokes `_foreach' instead of the intended `_foreach2', and
6366 the mixing of quoting paradigms leads to an infinite recursion loop in
6367 this example.
6368
6369      $ m4 -d -L 9 -I examples
6370      define(`arg1', `$1')include(`forloop2.m4')include(`quote.m4')
6371      =>
6372      define(`double', `define(`$1'`2',
6373        arg1(patsubst(dquote(defn(`$1')), `[`']', `\&\&')))')
6374      =>
6375      double(`forloop')double(`_forloop')defn(`forloop2')
6376      =>ifelse(eval(``($2) <= ($3)''), ``1'',
6377      =>  ``pushdef(``$1'')_$0(``$1'', eval(``$2''),
6378      =>    eval(``$3''), ``$4'')popdef(``$1'')'')
6379      forloop(i, 1, 5, `ifelse(')forloop(i, 1, 5, `)')
6380      =>
6381      changequote(`[', `]')changequote([``], [''])
6382      =>
6383      forloop2(i, 1, 5, ``ifelse('')forloop2(i, 1, 5, ``)'')
6384      =>
6385      changequote`'include(`forloop.m4')
6386      =>
6387      double(`forloop')double(`_forloop')defn(`forloop2')
6388      =>pushdef(``$1'', ``$2'')_forloop($@)popdef(``$1'')
6389      forloop(i, 1, 5, `ifelse(')forloop(i, 1, 5, `)')
6390      =>
6391      changequote(`[', `]')changequote([``], [''])
6392      =>
6393      forloop2(i, 1, 5, ``ifelse('')forloop2(i, 1, 5, ``)'')
6394      error-->m4:stdin:12: recursion limit of 9 exceeded, use -L<N> to change it
6395
6396    One more optimization is still possible.  Instead of repeatedly
6397 assigning a variable then invoking or dereferencing it, it is possible
6398 to pass the current iterator value as a single argument.  Coupled with
6399 `curry' if other arguments are needed (*note Composition::), or with
6400 helper macros if the argument is needed in more than one place in the
6401 expansion, the output can be generated with three, rather than four,
6402 macros of overhead per iteration.  Notice how the file
6403 `m4-1.4.16/examples/forloop3.m4' rearranges the arguments of the helper
6404 `_forloop' to take two arguments that are placed around the current
6405 value.  By splitting a balanced set of parantheses across multiple
6406 arguments, the helper macro can now be shared by `forloop' and the new
6407 `forloop_arg'.
6408
6409      $ m4 -I examples
6410      include(`forloop3.m4')
6411      =>
6412      undivert(`forloop3.m4')dnl
6413      =>divert(`-1')
6414      =># forloop_arg(from, to, macro) - invoke MACRO(value) for
6415      =>#   each value between FROM and TO, without define overhead
6416      =>define(`forloop_arg', `ifelse(eval(`($1) <= ($2)'), `1',
6417      =>  `_forloop(`$1', eval(`$2'), `$3(', `)')')')
6418      =># forloop(var, from, to, stmt) - refactored to share code
6419      =>define(`forloop', `ifelse(eval(`($2) <= ($3)'), `1',
6420      =>  `pushdef(`$1')_forloop(eval(`$2'), eval(`$3'),
6421      =>    `define(`$1',', `)$4')popdef(`$1')')')
6422      =>define(`_forloop',
6423      =>  `$3`$1'$4`'ifelse(`$1', `$2', `',
6424      =>    `$0(incr(`$1'), `$2', `$3', `$4')')')
6425      =>divert`'dnl
6426      forloop(`i', `1', `3', ` i')
6427      => 1 2 3
6428      define(`echo', `$@')
6429      =>
6430      forloop_arg(`1', `3', ` echo')
6431      => 1 2 3
6432      include(`curry.m4')
6433      =>
6434      forloop_arg(`1', `3', `curry(`pushdef', `a')')
6435      =>
6436      a
6437      =>3
6438      popdef(`a')a
6439      =>2
6440      popdef(`a')a
6441      =>1
6442      popdef(`a')a
6443      =>a
6444
6445    Of course, it is possible to make even more improvements, such as
6446 adding an optional step argument, or allowing iteration through
6447 descending sequences.  GNU Autoconf provides some of these additional
6448 bells and whistles in its `m4_for' macro.
6449
6450 \1f
6451 File: m4.info,  Node: Improved foreach,  Next: Improved copy,  Prev: Improved forloop,  Up: Answers
6452
6453 17.3 Solution for `foreach'
6454 ===========================
6455
6456 The `foreach' and `foreachq' macros (*note Foreach::) as presented
6457 earlier each have flaws.  First, we will examine and fix the quadratic
6458 behavior of `foreachq':
6459
6460      $ m4 -I examples
6461      include(`foreachq.m4')
6462      =>
6463      traceon(`shift')debugmode(`aq')
6464      =>
6465      foreachq(`x', ``1', `2', `3', `4'', `x
6466      ')dnl
6467      =>1
6468      error-->m4trace: -3- shift(`1', `2', `3', `4')
6469      error-->m4trace: -2- shift(`1', `2', `3', `4')
6470      =>2
6471      error-->m4trace: -4- shift(`1', `2', `3', `4')
6472      error-->m4trace: -3- shift(`2', `3', `4')
6473      error-->m4trace: -3- shift(`1', `2', `3', `4')
6474      error-->m4trace: -2- shift(`2', `3', `4')
6475      =>3
6476      error-->m4trace: -5- shift(`1', `2', `3', `4')
6477      error-->m4trace: -4- shift(`2', `3', `4')
6478      error-->m4trace: -3- shift(`3', `4')
6479      error-->m4trace: -4- shift(`1', `2', `3', `4')
6480      error-->m4trace: -3- shift(`2', `3', `4')
6481      error-->m4trace: -2- shift(`3', `4')
6482      =>4
6483      error-->m4trace: -6- shift(`1', `2', `3', `4')
6484      error-->m4trace: -5- shift(`2', `3', `4')
6485      error-->m4trace: -4- shift(`3', `4')
6486      error-->m4trace: -3- shift(`4')
6487
6488    Each successive iteration was adding more quoted `shift'
6489 invocations, and the entire list contents were passing through every
6490 iteration.  In general, when recursing, it is a good idea to make the
6491 recursion use fewer arguments, rather than adding additional quoted
6492 uses of `shift'.  By doing so, `m4' uses less memory, invokes fewer
6493 macros, is less likely to run into machine limits, and most
6494 importantly, performs faster.  The fixed version of `foreachq' can be
6495 found in `m4-1.4.16/examples/foreachq2.m4':
6496
6497      $ m4 -I examples
6498      include(`foreachq2.m4')
6499      =>
6500      undivert(`foreachq2.m4')dnl
6501      =>include(`quote.m4')dnl
6502      =>divert(`-1')
6503      =># foreachq(x, `item_1, item_2, ..., item_n', stmt)
6504      =>#   quoted list, improved version
6505      =>define(`foreachq', `pushdef(`$1')_$0($@)popdef(`$1')')
6506      =>define(`_arg1q', ``$1'')
6507      =>define(`_rest', `ifelse(`$#', `1', `', `dquote(shift($@))')')
6508      =>define(`_foreachq', `ifelse(`$2', `', `',
6509      =>  `define(`$1', _arg1q($2))$3`'$0(`$1', _rest($2), `$3')')')
6510      =>divert`'dnl
6511      traceon(`shift')debugmode(`aq')
6512      =>
6513      foreachq(`x', ``1', `2', `3', `4'', `x
6514      ')dnl
6515      =>1
6516      error-->m4trace: -3- shift(`1', `2', `3', `4')
6517      =>2
6518      error-->m4trace: -3- shift(`2', `3', `4')
6519      =>3
6520      error-->m4trace: -3- shift(`3', `4')
6521      =>4
6522
6523    Note that the fixed version calls unquoted helper macros in
6524 `_foreachq' to trim elements immediately; those helper macros in turn
6525 must re-supply the layer of quotes lost in the macro invocation.
6526 Contrast the use of `_arg1q', which quotes the first list element, with
6527 `_arg1' of the earlier implementation that returned the first list
6528 element directly.  Additionally, by calling the helper method
6529 immediately, the `defn(`ITERATOR')' no longer contains unexpanded
6530 macros.
6531
6532    The astute m4 programmer might notice that the solution above still
6533 uses more memory and macro invocations, and thus more time, than
6534 strictly necessary.  Note that `$2', which contains an arbitrarily long
6535 quoted list, is expanded and rescanned three times per iteration of
6536 `_foreachq'. Furthermore, every iteration of the algorithm effectively
6537 unboxes then reboxes the list, which costs a couple of macro
6538 invocations.  It is possible to rewrite the algorithm for a bit more
6539 speed by swapping the order of the arguments to `_foreachq' in order to
6540 operate on an unboxed list in the first place, and by using the
6541 fixed-length `$#' instead of an arbitrary length list as the key to end
6542 recursion.  The result is an overhead of six macro invocations per loop
6543 (excluding any macros in TEXT), instead of eight.  This alternative
6544 approach is available as `m4-1.4.16/examples/foreach3.m4':
6545
6546      $ m4 -I examples
6547      include(`foreachq3.m4')
6548      =>
6549      undivert(`foreachq3.m4')dnl
6550      =>divert(`-1')
6551      =># foreachq(x, `item_1, item_2, ..., item_n', stmt)
6552      =>#   quoted list, alternate improved version
6553      =>define(`foreachq', `ifelse(`$2', `', `',
6554      =>  `pushdef(`$1')_$0(`$1', `$3', `', $2)popdef(`$1')')')
6555      =>define(`_foreachq', `ifelse(`$#', `3', `',
6556      =>  `define(`$1', `$4')$2`'$0(`$1', `$2',
6557      =>    shift(shift(shift($@))))')')
6558      =>divert`'dnl
6559      traceon(`shift')debugmode(`aq')
6560      =>
6561      foreachq(`x', ``1', `2', `3', `4'', `x
6562      ')dnl
6563      =>1
6564      error-->m4trace: -4- shift(`x', `x
6565      error-->', `', `1', `2', `3', `4')
6566      error-->m4trace: -3- shift(`x
6567      error-->', `', `1', `2', `3', `4')
6568      error-->m4trace: -2- shift(`', `1', `2', `3', `4')
6569      =>2
6570      error-->m4trace: -4- shift(`x', `x
6571      error-->', `1', `2', `3', `4')
6572      error-->m4trace: -3- shift(`x
6573      error-->', `1', `2', `3', `4')
6574      error-->m4trace: -2- shift(`1', `2', `3', `4')
6575      =>3
6576      error-->m4trace: -4- shift(`x', `x
6577      error-->', `2', `3', `4')
6578      error-->m4trace: -3- shift(`x
6579      error-->', `2', `3', `4')
6580      error-->m4trace: -2- shift(`2', `3', `4')
6581      =>4
6582      error-->m4trace: -4- shift(`x', `x
6583      error-->', `3', `4')
6584      error-->m4trace: -3- shift(`x
6585      error-->', `3', `4')
6586      error-->m4trace: -2- shift(`3', `4')
6587
6588    In the current version of M4, every instance of `$@' is rescanned as
6589 it is encountered.  Thus, the `foreachq3.m4' alternative uses much less
6590 memory than `foreachq2.m4', and executes as much as 10% faster, since
6591 each iteration encounters fewer `$@'.  However, the implementation of
6592 rescanning every byte in `$@' is quadratic in the number of bytes
6593 scanned (for example, making the broken version in `foreachq.m4' cubic,
6594 rather than quadratic, in behavior).  A future release of M4 will
6595 improve the underlying implementation by reusing results of previous
6596 scans, so that both styles of `foreachq' can become linear in the
6597 number of bytes scanned.  Notice how the implementation injects an
6598 empty argument prior to expanding `$2' within `foreachq'; the helper
6599 macro `_foreachq' then ignores the third argument altogether, and ends
6600 recursion when there are three arguments left because there was nothing
6601 left to pass through `shift'.  Thus, each iteration only needs one
6602 `ifelse', rather than the two conditionals used in the version from
6603 `foreachq2.m4'.
6604
6605    So far, all of the implementations of `foreachq' presented have been
6606 quadratic with M4 1.4.x.  But `forloop' is linear, because each
6607 iteration parses a constant amount of arguments.  So, it is possible to
6608 design a variant that uses `forloop' to do the iteration, then uses
6609 `$@' only once at the end, giving a linear result even with older M4
6610 implementations.  This implementation relies on the GNU extension that
6611 `$10' expands to the tenth argument rather than the first argument
6612 concatenated with `0'.  The trick is to define an intermediate macro
6613 that repeats the text `m4_define(`$1', `$N')$2`'', with `n' set to
6614 successive integers corresponding to each argument.  The helper macro
6615 `_foreachq_' is needed in order to generate the literal sequences such
6616 as `$1' into the intermediate macro, rather than expanding them as the
6617 arguments of `_foreachq'.  With this approach, no `shift' calls are
6618 even needed!  Even though there are seven macros of overhead per
6619 iteration instead of six in `foreachq3.m4', the linear scaling is
6620 apparent at relatively small list sizes.  However, this approach will
6621 need adjustment when a future version of M4 follows POSIX by no longer
6622 treating `$10' as the tenth argument; the anticipation is that `${10}'
6623 can be used instead, although that alternative syntax is not yet
6624 supported.
6625
6626      $ m4 -I examples
6627      include(`foreachq4.m4')
6628      =>
6629      undivert(`foreachq4.m4')dnl
6630      =>include(`forloop2.m4')dnl
6631      =>divert(`-1')
6632      =># foreachq(x, `item_1, item_2, ..., item_n', stmt)
6633      =>#   quoted list, version based on forloop
6634      =>define(`foreachq',
6635      =>`ifelse(`$2', `', `', `_$0(`$1', `$3', $2)')')
6636      =>define(`_foreachq',
6637      =>`pushdef(`$1', forloop(`$1', `3', `$#',
6638      =>  `$0_(`1', `2', indir(`$1'))')`popdef(
6639      =>    `$1')')indir(`$1', $@)')
6640      =>define(`_foreachq_',
6641      =>``define(`$$1', `$$3')$$2`''')
6642      =>divert`'dnl
6643      traceon(`shift')debugmode(`aq')
6644      =>
6645      foreachq(`x', ``1', `2', `3', `4'', `x
6646      ')dnl
6647      =>1
6648      =>2
6649      =>3
6650      =>4
6651
6652    For yet another approach, the improved version of `foreach',
6653 available in `m4-1.4.16/examples/foreach2.m4', simply overquotes the
6654 arguments to `_foreach' to begin with, using `dquote_elt'.  Then
6655 `_foreach' can just use `_arg1' to remove the extra layer of quoting
6656 that was added up front:
6657
6658      $ m4 -I examples
6659      include(`foreach2.m4')
6660      =>
6661      undivert(`foreach2.m4')dnl
6662      =>include(`quote.m4')dnl
6663      =>divert(`-1')
6664      =># foreach(x, (item_1, item_2, ..., item_n), stmt)
6665      =>#   parenthesized list, improved version
6666      =>define(`foreach', `pushdef(`$1')_$0(`$1',
6667      =>  (dquote(dquote_elt$2)), `$3')popdef(`$1')')
6668      =>define(`_arg1', `$1')
6669      =>define(`_foreach', `ifelse(`$2', `(`')', `',
6670      =>  `define(`$1', _arg1$2)$3`'$0(`$1', (dquote(shift$2)), `$3')')')
6671      =>divert`'dnl
6672      traceon(`shift')debugmode(`aq')
6673      =>
6674      foreach(`x', `(`1', `2', `3', `4')', `x
6675      ')dnl
6676      error-->m4trace: -4- shift(`1', `2', `3', `4')
6677      error-->m4trace: -4- shift(`2', `3', `4')
6678      error-->m4trace: -4- shift(`3', `4')
6679      =>1
6680      error-->m4trace: -3- shift(``1'', ``2'', ``3'', ``4'')
6681      =>2
6682      error-->m4trace: -3- shift(``2'', ``3'', ``4'')
6683      =>3
6684      error-->m4trace: -3- shift(``3'', ``4'')
6685      =>4
6686      error-->m4trace: -3- shift(``4'')
6687
6688    It is likewise possible to write a variant of `foreach' that
6689 performs in linear time on M4 1.4.x; the easiest method is probably
6690 writing a version of `foreach' that unboxes its list, then invokes
6691 `_foreachq' as previously defined in `foreachq4.m4'.
6692
6693    In summary, recursion over list elements is trickier than it
6694 appeared at first glance, but provides a powerful idiom within `m4'
6695 processing.  As a final demonstration, both list styles are now able to
6696 handle several scenarios that would wreak havoc on one or both of the
6697 original implementations.  This points out one other difference between
6698 the list styles.  `foreach' evaluates unquoted list elements only once,
6699 in preparation for calling `_foreach', similary for `foreachq' as
6700 provided by `foreachq3.m4' or `foreachq4.m4'.  But `foreachq', as
6701 provided by `foreachq2.m4', evaluates unquoted list elements twice
6702 while visiting the first list element, once in `_arg1q' and once in
6703 `_rest'.  When deciding which list style to use, one must take into
6704 account whether repeating the side effects of unquoted list elements
6705 will have any detrimental effects.
6706
6707      $ m4 -I examples
6708      include(`foreach2.m4')
6709      =>
6710      include(`foreachq2.m4')
6711      =>
6712      dnl 0-element list:
6713      foreach(`x', `', `<x>') / foreachq(`x', `', `<x>')
6714      => / 
6715      dnl 1-element list of empty element
6716      foreach(`x', `()', `<x>') / foreachq(`x', ``'', `<x>')
6717      =><> / <>
6718      dnl 2-element list of empty elements
6719      foreach(`x', `(`',`')', `<x>') / foreachq(`x', ``',`'', `<x>')
6720      =><><> / <><>
6721      dnl 1-element list of a comma
6722      foreach(`x', `(`,')', `<x>') / foreachq(`x', ``,'', `<x>')
6723      =><,> / <,>
6724      dnl 2-element list of unbalanced parentheses
6725      foreach(`x', `(`(', `)')', `<x>') / foreachq(`x', ``(', `)'', `<x>')
6726      =><(><)> / <(><)>
6727      define(`ab', `oops')dnl using defn(`iterator')
6728      foreach(`x', `(`a', `b')', `defn(`x')') /dnl
6729       foreachq(`x', ``a', `b'', `defn(`x')')
6730      =>ab / ab
6731      define(`active', `ACT, IVE')
6732      =>
6733      traceon(`active')
6734      =>
6735      dnl list of unquoted macros; expansion occurs before recursion
6736      foreach(`x', `(active, active)', `<x>
6737      ')dnl
6738      error-->m4trace: -4- active -> `ACT, IVE'
6739      error-->m4trace: -4- active -> `ACT, IVE'
6740      =><ACT>
6741      =><IVE>
6742      =><ACT>
6743      =><IVE>
6744      foreachq(`x', `active, active', `<x>
6745      ')dnl
6746      error-->m4trace: -3- active -> `ACT, IVE'
6747      error-->m4trace: -3- active -> `ACT, IVE'
6748      =><ACT>
6749      error-->m4trace: -3- active -> `ACT, IVE'
6750      error-->m4trace: -3- active -> `ACT, IVE'
6751      =><IVE>
6752      =><ACT>
6753      =><IVE>
6754      dnl list of quoted macros; expansion occurs during recursion
6755      foreach(`x', `(`active', `active')', `<x>
6756      ')dnl
6757      error-->m4trace: -1- active -> `ACT, IVE'
6758      =><ACT, IVE>
6759      error-->m4trace: -1- active -> `ACT, IVE'
6760      =><ACT, IVE>
6761      foreachq(`x', ``active', `active'', `<x>
6762      ')dnl
6763      error-->m4trace: -1- active -> `ACT, IVE'
6764      =><ACT, IVE>
6765      error-->m4trace: -1- active -> `ACT, IVE'
6766      =><ACT, IVE>
6767      dnl list of double-quoted macro names; no expansion
6768      foreach(`x', `(``active'', ``active'')', `<x>
6769      ')dnl
6770      =><active>
6771      =><active>
6772      foreachq(`x', ```active'', ``active''', `<x>
6773      ')dnl
6774      =><active>
6775      =><active>
6776
6777 \1f
6778 File: m4.info,  Node: Improved copy,  Next: Improved m4wrap,  Prev: Improved foreach,  Up: Answers
6779
6780 17.4 Solution for `copy'
6781 ========================
6782
6783 The macro `copy' presented above is unable to handle builtin tokens
6784 with M4 1.4.x, because it tries to pass the builtin token through the
6785 macro `curry', where it is silently flattened to an empty string (*note
6786 Composition::).  Rather than using the problematic `curry' to work
6787 around the limitation that `stack_foreach' expects to invoke a macro
6788 that takes exactly one argument, we can write a new macro that lets us
6789 form the exact two-argument `pushdef' call sequence needed, so that we
6790 are no longer passing a builtin token through a text macro.
6791
6792  -- Composite: stack_foreach_sep (MACRO, PRE, POST, SEP)
6793  -- Composite: stack_foreach_sep_lifo (MACRO, PRE, POST, SEP)
6794      For each of the `pushdef' definitions associated with MACRO,
6795      expand the sequence `PRE`'definition`'POST'.  Additionally, expand
6796      SEP between definitions.  `stack_foreach_sep' visits the oldest
6797      definition first, while `stack_foreach_sep_lifo' visits the
6798      current definition first.  The expansion may dereference MACRO,
6799      but should not modify it.  There are a few special macros, such as
6800      `defn', which cannot be used as the MACRO parameter.
6801
6802    Note that `stack_foreach(`MACRO', `ACTION')' is equivalent to
6803 `stack_foreach_sep(`MACRO', `ACTION(', `)')'.  By supplying explicit
6804 parentheses, split among the PRE and POST arguments to
6805 `stack_foreach_sep', it is now possible to construct macro calls with
6806 more than one argument, without passing builtin tokens through a macro
6807 call.  It is likewise possible to directly reference the stack
6808 definitions without a macro call, by leaving PRE and POST empty.  Thus,
6809 in addition to fixing `copy' on builtin tokens, it also executes with
6810 fewer macro invocations.
6811
6812    The new macro also adds a separator that is only output after the
6813 first iteration of the helper `_stack_reverse_sep', implemented by
6814 prepending the original SEP to PRE and omitting a SEP argument in
6815 subsequent iterations.  Note that the empty string that separates SEP
6816 from PRE is provided as part of the fourth argument when originally
6817 calling `_stack_reverse_sep', and not by writing `$4`'$3' as the third
6818 argument in the recursive call; while the other approach would give the
6819 same output, it does so at the expense of increasing the argument size
6820 on each iteration of `_stack_reverse_sep', which results in quadratic
6821 instead of linear execution time.  The improved stack walking macros
6822 are available in `m4-1.4.16/examples/stack_sep.m4':
6823
6824      $ m4 -I examples
6825      include(`stack_sep.m4')
6826      =>
6827      define(`copy', `ifdef(`$2', `errprint(`$2 already defined
6828      ')m4exit(`1')',
6829         `stack_foreach_sep(`$1', `pushdef(`$2',', `)')')')dnl
6830      pushdef(`a', `1')pushdef(`a', defn(`divnum'))
6831      =>
6832      copy(`a', `b')
6833      =>
6834      b
6835      =>0
6836      popdef(`b')
6837      =>
6838      b
6839      =>1
6840      pushdef(`c', `1')pushdef(`c', `2')
6841      =>
6842      stack_foreach_sep_lifo(`c', `', `', `, ')
6843      =>2, 1
6844      undivert(`stack_sep.m4')dnl
6845      =>divert(`-1')
6846      =># stack_foreach_sep(macro, pre, post, sep)
6847      =># Invoke PRE`'defn`'POST with a single argument of each definition
6848      =># from the definition stack of MACRO, starting with the oldest, and
6849      =># separated by SEP between definitions.
6850      =>define(`stack_foreach_sep',
6851      =>`_stack_reverse_sep(`$1', `tmp-$1')'dnl
6852      =>`_stack_reverse_sep(`tmp-$1', `$1', `$2`'defn(`$1')$3', `$4`'')')
6853      =># stack_foreach_sep_lifo(macro, pre, post, sep)
6854      =># Like stack_foreach_sep, but starting with the newest definition.
6855      =>define(`stack_foreach_sep_lifo',
6856      =>`_stack_reverse_sep(`$1', `tmp-$1', `$2`'defn(`$1')$3', `$4`'')'dnl
6857      =>`_stack_reverse_sep(`tmp-$1', `$1')')
6858      =>define(`_stack_reverse_sep',
6859      =>`ifdef(`$1', `pushdef(`$2', defn(`$1'))$3`'popdef(`$1')$0(
6860      =>  `$1', `$2', `$4$3')')')
6861      =>divert`'dnl
6862
6863 \1f
6864 File: m4.info,  Node: Improved m4wrap,  Next: Improved cleardivert,  Prev: Improved copy,  Up: Answers
6865
6866 17.5 Solution for `m4wrap'
6867 ==========================
6868
6869 The replacement `m4wrap' versions presented above, designed to
6870 guarantee FIFO or LIFO order regardless of the underlying M4
6871 implementation, share a bug when dealing with wrapped text that looks
6872 like parameter expansion.  Note how the invocation of `m4wrapN'
6873 interprets these parameters, while using the builtin preserves them for
6874 their intended use.
6875
6876      $ m4 -I examples
6877      include(`wraplifo.m4')
6878      =>
6879      m4wrap(`define(`foo', ``$0:'-$1-$*-$#-')foo(`a', `b')
6880      ')
6881      =>
6882      builtin(`m4wrap', ``'define(`bar', ``$0:'-$1-$*-$#-')bar(`a', `b')
6883      ')
6884      =>
6885      ^D
6886      =>bar:-a-a,b-2-
6887      =>m4wrap0:---0-
6888
6889    Additionally, the computation of `_m4wrap_level' and creation of
6890 multiple `m4wrapN' placeholders in the original examples is more
6891 expensive in time and memory than strictly necessary.  Notice how the
6892 improved version grabs the wrapped text via `defn' to avoid parameter
6893 expansion, then undefines `_m4wrap_text', before stripping a level of
6894 quotes with `_arg1' to expand the text.  That way, each level of
6895 wrapping reuses the single placeholder, which starts each nesting level
6896 in an undefined state.
6897
6898    Finally, it is worth emulating the GNU M4 extension of saving all
6899 arguments to `m4wrap', separated by a space, rather than saving just
6900 the first argument.  This is done with the `join' macro documented
6901 previously (*note Shift::).  The improved LIFO example is shipped as
6902 `m4-1.4.16/examples/wraplifo2.m4', and can easily be converted to a
6903 FIFO solution by swapping the adjacent invocations of `joinall' and
6904 `defn'.
6905
6906      $ m4 -I examples
6907      include(`wraplifo2.m4')
6908      =>
6909      undivert(`wraplifo2.m4')dnl
6910      =>dnl Redefine m4wrap to have LIFO semantics, improved example.
6911      =>include(`join.m4')dnl
6912      =>define(`_m4wrap', defn(`m4wrap'))dnl
6913      =>define(`_arg1', `$1')dnl
6914      =>define(`m4wrap',
6915      =>`ifdef(`_$0_text',
6916      =>       `define(`_$0_text', joinall(` ', $@)defn(`_$0_text'))',
6917      =>       `_$0(`_arg1(defn(`_$0_text')undefine(`_$0_text'))')dnl
6918      =>define(`_$0_text', joinall(` ', $@))')')dnl
6919      m4wrap(`define(`foo', ``$0:'-$1-$*-$#-')foo(`a', `b')
6920      ')
6921      =>
6922      m4wrap(`lifo text
6923      m4wrap(`nested', `', `$@
6924      ')')
6925      =>
6926      ^D
6927      =>lifo text
6928      =>foo:-a-a,b-2-
6929      =>nested  $@
6930
6931 \1f
6932 File: m4.info,  Node: Improved cleardivert,  Next: Improved capitalize,  Prev: Improved m4wrap,  Up: Answers
6933
6934 17.6 Solution for `cleardivert'
6935 ===============================
6936
6937 The `cleardivert' macro (*note Cleardivert::) cannot, as it stands, be
6938 called without arguments to clear all pending diversions.  That is
6939 because using undivert with an empty string for an argument is different
6940 than using it with no arguments at all.  Compare the earlier definition
6941 with one that takes the number of arguments into account:
6942
6943      define(`cleardivert',
6944        `pushdef(`_n', divnum)divert(`-1')undivert($@)divert(_n)popdef(`_n')')
6945      =>
6946      divert(`1')one
6947      divert
6948      =>
6949      cleardivert
6950      =>
6951      undivert
6952      =>one
6953      =>
6954      define(`cleardivert',
6955        `pushdef(`_num', divnum)divert(`-1')ifelse(`$#', `0',
6956          `undivert`'', `undivert($@)')divert(_num)popdef(`_num')')
6957      =>
6958      divert(`2')two
6959      divert
6960      =>
6961      cleardivert
6962      =>
6963      undivert
6964      =>
6965
6966 \1f
6967 File: m4.info,  Node: Improved capitalize,  Next: Improved fatal_error,  Prev: Improved cleardivert,  Up: Answers
6968
6969 17.7 Solution for `capitalize'
6970 ==============================
6971
6972 The `capitalize' macro (*note Patsubst::) as presented earlier does not
6973 allow clients to follow the quoting rule of thumb.  Consider the three
6974 macros `active', `Active', and `ACTIVE', and the difference between
6975 calling `capitalize' with the expansion of a macro, expanding the
6976 result of a case change, and changing the case of a double-quoted
6977 string:
6978
6979      $ m4 -I examples
6980      include(`capitalize.m4')dnl
6981      define(`active', `act1, ive')dnl
6982      define(`Active', `Act2, Ive')dnl
6983      define(`ACTIVE', `ACT3, IVE')dnl
6984      upcase(active)
6985      =>ACT1,IVE
6986      upcase(`active')
6987      =>ACT3, IVE
6988      upcase(``active'')
6989      =>ACTIVE
6990      downcase(ACTIVE)
6991      =>act3,ive
6992      downcase(`ACTIVE')
6993      =>act1, ive
6994      downcase(``ACTIVE'')
6995      =>active
6996      capitalize(active)
6997      =>Act1
6998      capitalize(`active')
6999      =>Active
7000      capitalize(``active'')
7001      =>_capitalize(`active')
7002      define(`A', `OOPS')
7003      =>
7004      capitalize(active)
7005      =>OOPSct1
7006      capitalize(`active')
7007      =>OOPSctive
7008
7009    First, when `capitalize' is called with more than one argument, it
7010 was throwing away later arguments, whereas `upcase' and `downcase' used
7011 `$*' to collect them all.  The fix is simple: use `$*' consistently.
7012
7013    Next, with single-quoting, `capitalize' outputs a single character,
7014 a set of quotes, then the rest of the characters, making it impossible
7015 to invoke `Active' after the fact, and allowing the alternate macro `A'
7016 to interfere.  Here, the solution is to use additional quoting in the
7017 helper macros, then pass the final over-quoted output string through
7018 `_arg1' to remove the extra quoting and finally invoke the concatenated
7019 portions as a single string.
7020
7021    Finally, when passed a double-quoted string, the nested macro
7022 `_capitalize' is never invoked because it ended up nested inside
7023 quotes.  This one is the toughest to fix.  In short, we have no idea how
7024 many levels of quotes are in effect on the substring being altered by
7025 `patsubst'.  If the replacement string cannot be expressed entirely in
7026 terms of literal text and backslash substitutions, then we need a
7027 mechanism to guarantee that the helper macros are invoked outside of
7028 quotes.  In other words, this sounds like a job for `changequote'
7029 (*note Changequote::).  By changing the active quoting characters, we
7030 can guarantee that replacement text injected by `patsubst' always
7031 occurs in the middle of a string that has exactly one level of
7032 over-quoting using alternate quotes; so the replacement text closes the
7033 quoted string, invokes the helper macros, then reopens the quoted
7034 string.  In turn, that means the replacement text has unbalanced quotes,
7035 necessitating another round of `changequote'.
7036
7037    In the fixed version below, (also shipped as
7038 `m4-1.4.16/examples/capitalize2.m4'), `capitalize' uses the alternate
7039 quotes of `<<[' and `]>>' (the longer strings are chosen so as to be
7040 less likely to appear in the text being converted).  The helpers
7041 `_to_alt' and `_from_alt' merely reduce the number of characters
7042 required to perform a `changequote', since the definition changes
7043 twice.  The outermost pair means that `patsubst' and `_capitalize_alt'
7044 are invoked with alternate quoting; the innermost pair is used so that
7045 the third argument to `patsubst' can contain an unbalanced `]>>'/`<<['
7046 pair.  Note that `upcase' and `downcase' must be redefined as
7047 `_upcase_alt' and `_downcase_alt', since they contain nested quotes but
7048 are invoked with the alternate quoting scheme in effect.
7049
7050      $ m4 -I examples
7051      include(`capitalize2.m4')dnl
7052      define(`active', `act1, ive')dnl
7053      define(`Active', `Act2, Ive')dnl
7054      define(`ACTIVE', `ACT3, IVE')dnl
7055      define(`A', `OOPS')dnl
7056      capitalize(active; `active'; ``active''; ```actIVE''')
7057      =>Act1,Ive; Act2, Ive; Active; `Active'
7058      undivert(`capitalize2.m4')dnl
7059      =>divert(`-1')
7060      =># upcase(text)
7061      =># downcase(text)
7062      =># capitalize(text)
7063      =>#   change case of text, improved version
7064      =>define(`upcase', `translit(`$*', `a-z', `A-Z')')
7065      =>define(`downcase', `translit(`$*', `A-Z', `a-z')')
7066      =>define(`_arg1', `$1')
7067      =>define(`_to_alt', `changequote(`<<[', `]>>')')
7068      =>define(`_from_alt', `changequote(<<[`]>>, <<[']>>)')
7069      =>define(`_upcase_alt', `translit(<<[$*]>>, <<[a-z]>>, <<[A-Z]>>)')
7070      =>define(`_downcase_alt', `translit(<<[$*]>>, <<[A-Z]>>, <<[a-z]>>)')
7071      =>define(`_capitalize_alt',
7072      =>  `regexp(<<[$1]>>, <<[^\(\w\)\(\w*\)]>>,
7073      =>    <<[_upcase_alt(<<[<<[\1]>>]>>)_downcase_alt(<<[<<[\2]>>]>>)]>>)')
7074      =>define(`capitalize',
7075      =>  `_arg1(_to_alt()patsubst(<<[<<[$*]>>]>>, <<[\w+]>>,
7076      =>    _from_alt()`]>>_$0_alt(<<[\&]>>)<<['_to_alt())_from_alt())')
7077      =>divert`'dnl
7078
7079 \1f
7080 File: m4.info,  Node: Improved fatal_error,  Prev: Improved capitalize,  Up: Answers
7081
7082 17.8 Solution for `fatal_error'
7083 ===============================
7084
7085 The `fatal_error' macro (*note M4exit::) is not robust to versions of
7086 GNU M4 earlier than 1.4.8, where invoking `__file__' (*note Location::)
7087 inside `m4wrap' would result in an empty string, and `__line__'
7088 resulted in `0' even though all files start at line 1.  Furthermore,
7089 versions earlier than 1.4.6 did not support the `__program__' macro.
7090 If you want `fatal_error' to work across the entire 1.4.x release
7091 series, a better implementation would be:
7092
7093      define(`fatal_error',
7094        `errprint(ifdef(`__program__', `__program__', ``m4'')'dnl
7095      `:ifelse(__line__, `0', `',
7096          `__file__:__line__:')` fatal error: $*
7097      ')m4exit(`1')')
7098      =>
7099      m4wrap(`divnum(`demo of internal message')
7100      fatal_error(`inside wrapped text')')
7101      =>
7102      ^D
7103      error-->m4:stdin:6: Warning: excess arguments to builtin `divnum' ignored
7104      =>0
7105      error-->m4:stdin:6: fatal error: inside wrapped text
7106
7107 \1f
7108 File: m4.info,  Node: Copying This Package,  Next: Copying This Manual,  Prev: Answers,  Up: Top
7109
7110 Appendix A How to make copies of the overall M4 package
7111 *******************************************************
7112
7113 This appendix covers the license for copying the source code of the
7114 overall M4 package.  This manual is under a different set of
7115 restrictions, covered later (*note Copying This Manual::).
7116
7117 * Menu:
7118
7119 * GNU General Public License::  License for copying the M4 package
7120
7121 \1f
7122 File: m4.info,  Node: GNU General Public License,  Up: Copying This Package
7123
7124 A.1 License for copying the M4 package
7125 ======================================
7126
7127                         Version 3, 29 June 2007
7128
7129      Copyright (C) 2007 Free Software Foundation, Inc. `http://fsf.org/'
7130
7131      Everyone is permitted to copy and distribute verbatim copies of this
7132      license document, but changing it is not allowed.
7133
7134 Preamble
7135 ========
7136
7137 The GNU General Public License is a free, copyleft license for software
7138 and other kinds of works.
7139
7140    The licenses for most software and other practical works are designed
7141 to take away your freedom to share and change the works.  By contrast,
7142 the GNU General Public License is intended to guarantee your freedom to
7143 share and change all versions of a program--to make sure it remains
7144 free software for all its users.  We, the Free Software Foundation, use
7145 the GNU General Public License for most of our software; it applies
7146 also to any other work released this way by its authors.  You can apply
7147 it to your programs, too.
7148
7149    When we speak of free software, we are referring to freedom, not
7150 price.  Our General Public Licenses are designed to make sure that you
7151 have the freedom to distribute copies of free software (and charge for
7152 them if you wish), that you receive source code or can get it if you
7153 want it, that you can change the software or use pieces of it in new
7154 free programs, and that you know you can do these things.
7155
7156    To protect your rights, we need to prevent others from denying you
7157 these rights or asking you to surrender the rights.  Therefore, you
7158 have certain responsibilities if you distribute copies of the software,
7159 or if you modify it: responsibilities to respect the freedom of others.
7160
7161    For example, if you distribute copies of such a program, whether
7162 gratis or for a fee, you must pass on to the recipients the same
7163 freedoms that you received.  You must make sure that they, too, receive
7164 or can get the source code.  And you must show them these terms so they
7165 know their rights.
7166
7167    Developers that use the GNU GPL protect your rights with two steps:
7168 (1) assert copyright on the software, and (2) offer you this License
7169 giving you legal permission to copy, distribute and/or modify it.
7170
7171    For the developers' and authors' protection, the GPL clearly explains
7172 that there is no warranty for this free software.  For both users' and
7173 authors' sake, the GPL requires that modified versions be marked as
7174 changed, so that their problems will not be attributed erroneously to
7175 authors of previous versions.
7176
7177    Some devices are designed to deny users access to install or run
7178 modified versions of the software inside them, although the
7179 manufacturer can do so.  This is fundamentally incompatible with the
7180 aim of protecting users' freedom to change the software.  The
7181 systematic pattern of such abuse occurs in the area of products for
7182 individuals to use, which is precisely where it is most unacceptable.
7183 Therefore, we have designed this version of the GPL to prohibit the
7184 practice for those products.  If such problems arise substantially in
7185 other domains, we stand ready to extend this provision to those domains
7186 in future versions of the GPL, as needed to protect the freedom of
7187 users.
7188
7189    Finally, every program is threatened constantly by software patents.
7190 States should not allow patents to restrict development and use of
7191 software on general-purpose computers, but in those that do, we wish to
7192 avoid the special danger that patents applied to a free program could
7193 make it effectively proprietary.  To prevent this, the GPL assures that
7194 patents cannot be used to render the program non-free.
7195
7196    The precise terms and conditions for copying, distribution and
7197 modification follow.
7198
7199 TERMS AND CONDITIONS
7200 ====================
7201
7202   0. Definitions.
7203
7204      "This License" refers to version 3 of the GNU General Public
7205      License.
7206
7207      "Copyright" also means copyright-like laws that apply to other
7208      kinds of works, such as semiconductor masks.
7209
7210      "The Program" refers to any copyrightable work licensed under this
7211      License.  Each licensee is addressed as "you".  "Licensees" and
7212      "recipients" may be individuals or organizations.
7213
7214      To "modify" a work means to copy from or adapt all or part of the
7215      work in a fashion requiring copyright permission, other than the
7216      making of an exact copy.  The resulting work is called a "modified
7217      version" of the earlier work or a work "based on" the earlier work.
7218
7219      A "covered work" means either the unmodified Program or a work
7220      based on the Program.
7221
7222      To "propagate" a work means to do anything with it that, without
7223      permission, would make you directly or secondarily liable for
7224      infringement under applicable copyright law, except executing it
7225      on a computer or modifying a private copy.  Propagation includes
7226      copying, distribution (with or without modification), making
7227      available to the public, and in some countries other activities as
7228      well.
7229
7230      To "convey" a work means any kind of propagation that enables other
7231      parties to make or receive copies.  Mere interaction with a user
7232      through a computer network, with no transfer of a copy, is not
7233      conveying.
7234
7235      An interactive user interface displays "Appropriate Legal Notices"
7236      to the extent that it includes a convenient and prominently visible
7237      feature that (1) displays an appropriate copyright notice, and (2)
7238      tells the user that there is no warranty for the work (except to
7239      the extent that warranties are provided), that licensees may
7240      convey the work under this License, and how to view a copy of this
7241      License.  If the interface presents a list of user commands or
7242      options, such as a menu, a prominent item in the list meets this
7243      criterion.
7244
7245   1. Source Code.
7246
7247      The "source code" for a work means the preferred form of the work
7248      for making modifications to it.  "Object code" means any
7249      non-source form of a work.
7250
7251      A "Standard Interface" means an interface that either is an
7252      official standard defined by a recognized standards body, or, in
7253      the case of interfaces specified for a particular programming
7254      language, one that is widely used among developers working in that
7255      language.
7256
7257      The "System Libraries" of an executable work include anything,
7258      other than the work as a whole, that (a) is included in the normal
7259      form of packaging a Major Component, but which is not part of that
7260      Major Component, and (b) serves only to enable use of the work
7261      with that Major Component, or to implement a Standard Interface
7262      for which an implementation is available to the public in source
7263      code form.  A "Major Component", in this context, means a major
7264      essential component (kernel, window system, and so on) of the
7265      specific operating system (if any) on which the executable work
7266      runs, or a compiler used to produce the work, or an object code
7267      interpreter used to run it.
7268
7269      The "Corresponding Source" for a work in object code form means all
7270      the source code needed to generate, install, and (for an executable
7271      work) run the object code and to modify the work, including
7272      scripts to control those activities.  However, it does not include
7273      the work's System Libraries, or general-purpose tools or generally
7274      available free programs which are used unmodified in performing
7275      those activities but which are not part of the work.  For example,
7276      Corresponding Source includes interface definition files
7277      associated with source files for the work, and the source code for
7278      shared libraries and dynamically linked subprograms that the work
7279      is specifically designed to require, such as by intimate data
7280      communication or control flow between those subprograms and other
7281      parts of the work.
7282
7283      The Corresponding Source need not include anything that users can
7284      regenerate automatically from other parts of the Corresponding
7285      Source.
7286
7287      The Corresponding Source for a work in source code form is that
7288      same work.
7289
7290   2. Basic Permissions.
7291
7292      All rights granted under this License are granted for the term of
7293      copyright on the Program, and are irrevocable provided the stated
7294      conditions are met.  This License explicitly affirms your unlimited
7295      permission to run the unmodified Program.  The output from running
7296      a covered work is covered by this License only if the output,
7297      given its content, constitutes a covered work.  This License
7298      acknowledges your rights of fair use or other equivalent, as
7299      provided by copyright law.
7300
7301      You may make, run and propagate covered works that you do not
7302      convey, without conditions so long as your license otherwise
7303      remains in force.  You may convey covered works to others for the
7304      sole purpose of having them make modifications exclusively for
7305      you, or provide you with facilities for running those works,
7306      provided that you comply with the terms of this License in
7307      conveying all material for which you do not control copyright.
7308      Those thus making or running the covered works for you must do so
7309      exclusively on your behalf, under your direction and control, on
7310      terms that prohibit them from making any copies of your
7311      copyrighted material outside their relationship with you.
7312
7313      Conveying under any other circumstances is permitted solely under
7314      the conditions stated below.  Sublicensing is not allowed; section
7315      10 makes it unnecessary.
7316
7317   3. Protecting Users' Legal Rights From Anti-Circumvention Law.
7318
7319      No covered work shall be deemed part of an effective technological
7320      measure under any applicable law fulfilling obligations under
7321      article 11 of the WIPO copyright treaty adopted on 20 December
7322      1996, or similar laws prohibiting or restricting circumvention of
7323      such measures.
7324
7325      When you convey a covered work, you waive any legal power to forbid
7326      circumvention of technological measures to the extent such
7327      circumvention is effected by exercising rights under this License
7328      with respect to the covered work, and you disclaim any intention
7329      to limit operation or modification of the work as a means of
7330      enforcing, against the work's users, your or third parties' legal
7331      rights to forbid circumvention of technological measures.
7332
7333   4. Conveying Verbatim Copies.
7334
7335      You may convey verbatim copies of the Program's source code as you
7336      receive it, in any medium, provided that you conspicuously and
7337      appropriately publish on each copy an appropriate copyright notice;
7338      keep intact all notices stating that this License and any
7339      non-permissive terms added in accord with section 7 apply to the
7340      code; keep intact all notices of the absence of any warranty; and
7341      give all recipients a copy of this License along with the Program.
7342
7343      You may charge any price or no price for each copy that you convey,
7344      and you may offer support or warranty protection for a fee.
7345
7346   5. Conveying Modified Source Versions.
7347
7348      You may convey a work based on the Program, or the modifications to
7349      produce it from the Program, in the form of source code under the
7350      terms of section 4, provided that you also meet all of these
7351      conditions:
7352
7353        a. The work must carry prominent notices stating that you
7354           modified it, and giving a relevant date.
7355
7356        b. The work must carry prominent notices stating that it is
7357           released under this License and any conditions added under
7358           section 7.  This requirement modifies the requirement in
7359           section 4 to "keep intact all notices".
7360
7361        c. You must license the entire work, as a whole, under this
7362           License to anyone who comes into possession of a copy.  This
7363           License will therefore apply, along with any applicable
7364           section 7 additional terms, to the whole of the work, and all
7365           its parts, regardless of how they are packaged.  This License
7366           gives no permission to license the work in any other way, but
7367           it does not invalidate such permission if you have separately
7368           received it.
7369
7370        d. If the work has interactive user interfaces, each must display
7371           Appropriate Legal Notices; however, if the Program has
7372           interactive interfaces that do not display Appropriate Legal
7373           Notices, your work need not make them do so.
7374
7375      A compilation of a covered work with other separate and independent
7376      works, which are not by their nature extensions of the covered
7377      work, and which are not combined with it such as to form a larger
7378      program, in or on a volume of a storage or distribution medium, is
7379      called an "aggregate" if the compilation and its resulting
7380      copyright are not used to limit the access or legal rights of the
7381      compilation's users beyond what the individual works permit.
7382      Inclusion of a covered work in an aggregate does not cause this
7383      License to apply to the other parts of the aggregate.
7384
7385   6. Conveying Non-Source Forms.
7386
7387      You may convey a covered work in object code form under the terms
7388      of sections 4 and 5, provided that you also convey the
7389      machine-readable Corresponding Source under the terms of this
7390      License, in one of these ways:
7391
7392        a. Convey the object code in, or embodied in, a physical product
7393           (including a physical distribution medium), accompanied by the
7394           Corresponding Source fixed on a durable physical medium
7395           customarily used for software interchange.
7396
7397        b. Convey the object code in, or embodied in, a physical product
7398           (including a physical distribution medium), accompanied by a
7399           written offer, valid for at least three years and valid for
7400           as long as you offer spare parts or customer support for that
7401           product model, to give anyone who possesses the object code
7402           either (1) a copy of the Corresponding Source for all the
7403           software in the product that is covered by this License, on a
7404           durable physical medium customarily used for software
7405           interchange, for a price no more than your reasonable cost of
7406           physically performing this conveying of source, or (2) access
7407           to copy the Corresponding Source from a network server at no
7408           charge.
7409
7410        c. Convey individual copies of the object code with a copy of
7411           the written offer to provide the Corresponding Source.  This
7412           alternative is allowed only occasionally and noncommercially,
7413           and only if you received the object code with such an offer,
7414           in accord with subsection 6b.
7415
7416        d. Convey the object code by offering access from a designated
7417           place (gratis or for a charge), and offer equivalent access
7418           to the Corresponding Source in the same way through the same
7419           place at no further charge.  You need not require recipients
7420           to copy the Corresponding Source along with the object code.
7421           If the place to copy the object code is a network server, the
7422           Corresponding Source may be on a different server (operated
7423           by you or a third party) that supports equivalent copying
7424           facilities, provided you maintain clear directions next to
7425           the object code saying where to find the Corresponding Source.
7426           Regardless of what server hosts the Corresponding Source, you
7427           remain obligated to ensure that it is available for as long
7428           as needed to satisfy these requirements.
7429
7430        e. Convey the object code using peer-to-peer transmission,
7431           provided you inform other peers where the object code and
7432           Corresponding Source of the work are being offered to the
7433           general public at no charge under subsection 6d.
7434
7435
7436      A separable portion of the object code, whose source code is
7437      excluded from the Corresponding Source as a System Library, need
7438      not be included in conveying the object code work.
7439
7440      A "User Product" is either (1) a "consumer product", which means
7441      any tangible personal property which is normally used for personal,
7442      family, or household purposes, or (2) anything designed or sold for
7443      incorporation into a dwelling.  In determining whether a product
7444      is a consumer product, doubtful cases shall be resolved in favor of
7445      coverage.  For a particular product received by a particular user,
7446      "normally used" refers to a typical or common use of that class of
7447      product, regardless of the status of the particular user or of the
7448      way in which the particular user actually uses, or expects or is
7449      expected to use, the product.  A product is a consumer product
7450      regardless of whether the product has substantial commercial,
7451      industrial or non-consumer uses, unless such uses represent the
7452      only significant mode of use of the product.
7453
7454      "Installation Information" for a User Product means any methods,
7455      procedures, authorization keys, or other information required to
7456      install and execute modified versions of a covered work in that
7457      User Product from a modified version of its Corresponding Source.
7458      The information must suffice to ensure that the continued
7459      functioning of the modified object code is in no case prevented or
7460      interfered with solely because modification has been made.
7461
7462      If you convey an object code work under this section in, or with,
7463      or specifically for use in, a User Product, and the conveying
7464      occurs as part of a transaction in which the right of possession
7465      and use of the User Product is transferred to the recipient in
7466      perpetuity or for a fixed term (regardless of how the transaction
7467      is characterized), the Corresponding Source conveyed under this
7468      section must be accompanied by the Installation Information.  But
7469      this requirement does not apply if neither you nor any third party
7470      retains the ability to install modified object code on the User
7471      Product (for example, the work has been installed in ROM).
7472
7473      The requirement to provide Installation Information does not
7474      include a requirement to continue to provide support service,
7475      warranty, or updates for a work that has been modified or
7476      installed by the recipient, or for the User Product in which it
7477      has been modified or installed.  Access to a network may be denied
7478      when the modification itself materially and adversely affects the
7479      operation of the network or violates the rules and protocols for
7480      communication across the network.
7481
7482      Corresponding Source conveyed, and Installation Information
7483      provided, in accord with this section must be in a format that is
7484      publicly documented (and with an implementation available to the
7485      public in source code form), and must require no special password
7486      or key for unpacking, reading or copying.
7487
7488   7. Additional Terms.
7489
7490      "Additional permissions" are terms that supplement the terms of
7491      this License by making exceptions from one or more of its
7492      conditions.  Additional permissions that are applicable to the
7493      entire Program shall be treated as though they were included in
7494      this License, to the extent that they are valid under applicable
7495      law.  If additional permissions apply only to part of the Program,
7496      that part may be used separately under those permissions, but the
7497      entire Program remains governed by this License without regard to
7498      the additional permissions.
7499
7500      When you convey a copy of a covered work, you may at your option
7501      remove any additional permissions from that copy, or from any part
7502      of it.  (Additional permissions may be written to require their own
7503      removal in certain cases when you modify the work.)  You may place
7504      additional permissions on material, added by you to a covered work,
7505      for which you have or can give appropriate copyright permission.
7506
7507      Notwithstanding any other provision of this License, for material
7508      you add to a covered work, you may (if authorized by the copyright
7509      holders of that material) supplement the terms of this License
7510      with terms:
7511
7512        a. Disclaiming warranty or limiting liability differently from
7513           the terms of sections 15 and 16 of this License; or
7514
7515        b. Requiring preservation of specified reasonable legal notices
7516           or author attributions in that material or in the Appropriate
7517           Legal Notices displayed by works containing it; or
7518
7519        c. Prohibiting misrepresentation of the origin of that material,
7520           or requiring that modified versions of such material be
7521           marked in reasonable ways as different from the original
7522           version; or
7523
7524        d. Limiting the use for publicity purposes of names of licensors
7525           or authors of the material; or
7526
7527        e. Declining to grant rights under trademark law for use of some
7528           trade names, trademarks, or service marks; or
7529
7530        f. Requiring indemnification of licensors and authors of that
7531           material by anyone who conveys the material (or modified
7532           versions of it) with contractual assumptions of liability to
7533           the recipient, for any liability that these contractual
7534           assumptions directly impose on those licensors and authors.
7535
7536      All other non-permissive additional terms are considered "further
7537      restrictions" within the meaning of section 10.  If the Program as
7538      you received it, or any part of it, contains a notice stating that
7539      it is governed by this License along with a term that is a further
7540      restriction, you may remove that term.  If a license document
7541      contains a further restriction but permits relicensing or
7542      conveying under this License, you may add to a covered work
7543      material governed by the terms of that license document, provided
7544      that the further restriction does not survive such relicensing or
7545      conveying.
7546
7547      If you add terms to a covered work in accord with this section, you
7548      must place, in the relevant source files, a statement of the
7549      additional terms that apply to those files, or a notice indicating
7550      where to find the applicable terms.
7551
7552      Additional terms, permissive or non-permissive, may be stated in
7553      the form of a separately written license, or stated as exceptions;
7554      the above requirements apply either way.
7555
7556   8. Termination.
7557
7558      You may not propagate or modify a covered work except as expressly
7559      provided under this License.  Any attempt otherwise to propagate or
7560      modify it is void, and will automatically terminate your rights
7561      under this License (including any patent licenses granted under
7562      the third paragraph of section 11).
7563
7564      However, if you cease all violation of this License, then your
7565      license from a particular copyright holder is reinstated (a)
7566      provisionally, unless and until the copyright holder explicitly
7567      and finally terminates your license, and (b) permanently, if the
7568      copyright holder fails to notify you of the violation by some
7569      reasonable means prior to 60 days after the cessation.
7570
7571      Moreover, your license from a particular copyright holder is
7572      reinstated permanently if the copyright holder notifies you of the
7573      violation by some reasonable means, this is the first time you have
7574      received notice of violation of this License (for any work) from
7575      that copyright holder, and you cure the violation prior to 30 days
7576      after your receipt of the notice.
7577
7578      Termination of your rights under this section does not terminate
7579      the licenses of parties who have received copies or rights from
7580      you under this License.  If your rights have been terminated and
7581      not permanently reinstated, you do not qualify to receive new
7582      licenses for the same material under section 10.
7583
7584   9. Acceptance Not Required for Having Copies.
7585
7586      You are not required to accept this License in order to receive or
7587      run a copy of the Program.  Ancillary propagation of a covered work
7588      occurring solely as a consequence of using peer-to-peer
7589      transmission to receive a copy likewise does not require
7590      acceptance.  However, nothing other than this License grants you
7591      permission to propagate or modify any covered work.  These actions
7592      infringe copyright if you do not accept this License.  Therefore,
7593      by modifying or propagating a covered work, you indicate your
7594      acceptance of this License to do so.
7595
7596  10. Automatic Licensing of Downstream Recipients.
7597
7598      Each time you convey a covered work, the recipient automatically
7599      receives a license from the original licensors, to run, modify and
7600      propagate that work, subject to this License.  You are not
7601      responsible for enforcing compliance by third parties with this
7602      License.
7603
7604      An "entity transaction" is a transaction transferring control of an
7605      organization, or substantially all assets of one, or subdividing an
7606      organization, or merging organizations.  If propagation of a
7607      covered work results from an entity transaction, each party to that
7608      transaction who receives a copy of the work also receives whatever
7609      licenses to the work the party's predecessor in interest had or
7610      could give under the previous paragraph, plus a right to
7611      possession of the Corresponding Source of the work from the
7612      predecessor in interest, if the predecessor has it or can get it
7613      with reasonable efforts.
7614
7615      You may not impose any further restrictions on the exercise of the
7616      rights granted or affirmed under this License.  For example, you
7617      may not impose a license fee, royalty, or other charge for
7618      exercise of rights granted under this License, and you may not
7619      initiate litigation (including a cross-claim or counterclaim in a
7620      lawsuit) alleging that any patent claim is infringed by making,
7621      using, selling, offering for sale, or importing the Program or any
7622      portion of it.
7623
7624  11. Patents.
7625
7626      A "contributor" is a copyright holder who authorizes use under this
7627      License of the Program or a work on which the Program is based.
7628      The work thus licensed is called the contributor's "contributor
7629      version".
7630
7631      A contributor's "essential patent claims" are all patent claims
7632      owned or controlled by the contributor, whether already acquired or
7633      hereafter acquired, that would be infringed by some manner,
7634      permitted by this License, of making, using, or selling its
7635      contributor version, but do not include claims that would be
7636      infringed only as a consequence of further modification of the
7637      contributor version.  For purposes of this definition, "control"
7638      includes the right to grant patent sublicenses in a manner
7639      consistent with the requirements of this License.
7640
7641      Each contributor grants you a non-exclusive, worldwide,
7642      royalty-free patent license under the contributor's essential
7643      patent claims, to make, use, sell, offer for sale, import and
7644      otherwise run, modify and propagate the contents of its
7645      contributor version.
7646
7647      In the following three paragraphs, a "patent license" is any
7648      express agreement or commitment, however denominated, not to
7649      enforce a patent (such as an express permission to practice a
7650      patent or covenant not to sue for patent infringement).  To
7651      "grant" such a patent license to a party means to make such an
7652      agreement or commitment not to enforce a patent against the party.
7653
7654      If you convey a covered work, knowingly relying on a patent
7655      license, and the Corresponding Source of the work is not available
7656      for anyone to copy, free of charge and under the terms of this
7657      License, through a publicly available network server or other
7658      readily accessible means, then you must either (1) cause the
7659      Corresponding Source to be so available, or (2) arrange to deprive
7660      yourself of the benefit of the patent license for this particular
7661      work, or (3) arrange, in a manner consistent with the requirements
7662      of this License, to extend the patent license to downstream
7663      recipients.  "Knowingly relying" means you have actual knowledge
7664      that, but for the patent license, your conveying the covered work
7665      in a country, or your recipient's use of the covered work in a
7666      country, would infringe one or more identifiable patents in that
7667      country that you have reason to believe are valid.
7668
7669      If, pursuant to or in connection with a single transaction or
7670      arrangement, you convey, or propagate by procuring conveyance of, a
7671      covered work, and grant a patent license to some of the parties
7672      receiving the covered work authorizing them to use, propagate,
7673      modify or convey a specific copy of the covered work, then the
7674      patent license you grant is automatically extended to all
7675      recipients of the covered work and works based on it.
7676
7677      A patent license is "discriminatory" if it does not include within
7678      the scope of its coverage, prohibits the exercise of, or is
7679      conditioned on the non-exercise of one or more of the rights that
7680      are specifically granted under this License.  You may not convey a
7681      covered work if you are a party to an arrangement with a third
7682      party that is in the business of distributing software, under
7683      which you make payment to the third party based on the extent of
7684      your activity of conveying the work, and under which the third
7685      party grants, to any of the parties who would receive the covered
7686      work from you, a discriminatory patent license (a) in connection
7687      with copies of the covered work conveyed by you (or copies made
7688      from those copies), or (b) primarily for and in connection with
7689      specific products or compilations that contain the covered work,
7690      unless you entered into that arrangement, or that patent license
7691      was granted, prior to 28 March 2007.
7692
7693      Nothing in this License shall be construed as excluding or limiting
7694      any implied license or other defenses to infringement that may
7695      otherwise be available to you under applicable patent law.
7696
7697  12. No Surrender of Others' Freedom.
7698
7699      If conditions are imposed on you (whether by court order,
7700      agreement or otherwise) that contradict the conditions of this
7701      License, they do not excuse you from the conditions of this
7702      License.  If you cannot convey a covered work so as to satisfy
7703      simultaneously your obligations under this License and any other
7704      pertinent obligations, then as a consequence you may not convey it
7705      at all.  For example, if you agree to terms that obligate you to
7706      collect a royalty for further conveying from those to whom you
7707      convey the Program, the only way you could satisfy both those
7708      terms and this License would be to refrain entirely from conveying
7709      the Program.
7710
7711  13. Use with the GNU Affero General Public License.
7712
7713      Notwithstanding any other provision of this License, you have
7714      permission to link or combine any covered work with a work licensed
7715      under version 3 of the GNU Affero General Public License into a
7716      single combined work, and to convey the resulting work.  The terms
7717      of this License will continue to apply to the part which is the
7718      covered work, but the special requirements of the GNU Affero
7719      General Public License, section 13, concerning interaction through
7720      a network will apply to the combination as such.
7721
7722  14. Revised Versions of this License.
7723
7724      The Free Software Foundation may publish revised and/or new
7725      versions of the GNU General Public License from time to time.
7726      Such new versions will be similar in spirit to the present
7727      version, but may differ in detail to address new problems or
7728      concerns.
7729
7730      Each version is given a distinguishing version number.  If the
7731      Program specifies that a certain numbered version of the GNU
7732      General Public License "or any later version" applies to it, you
7733      have the option of following the terms and conditions either of
7734      that numbered version or of any later version published by the
7735      Free Software Foundation.  If the Program does not specify a
7736      version number of the GNU General Public License, you may choose
7737      any version ever published by the Free Software Foundation.
7738
7739      If the Program specifies that a proxy can decide which future
7740      versions of the GNU General Public License can be used, that
7741      proxy's public statement of acceptance of a version permanently
7742      authorizes you to choose that version for the Program.
7743
7744      Later license versions may give you additional or different
7745      permissions.  However, no additional obligations are imposed on any
7746      author or copyright holder as a result of your choosing to follow a
7747      later version.
7748
7749  15. Disclaimer of Warranty.
7750
7751      THERE IS NO WARRANTY FOR THE PROGRAM, TO THE EXTENT PERMITTED BY
7752      APPLICABLE LAW.  EXCEPT WHEN OTHERWISE STATED IN WRITING THE
7753      COPYRIGHT HOLDERS AND/OR OTHER PARTIES PROVIDE THE PROGRAM "AS IS"
7754      WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EITHER EXPRESSED OR IMPLIED,
7755      INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
7756      MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  THE ENTIRE
7757      RISK AS TO THE QUALITY AND PERFORMANCE OF THE PROGRAM IS WITH YOU.
7758      SHOULD THE PROGRAM PROVE DEFECTIVE, YOU ASSUME THE COST OF ALL
7759      NECESSARY SERVICING, REPAIR OR CORRECTION.
7760
7761  16. Limitation of Liability.
7762
7763      IN NO EVENT UNLESS REQUIRED BY APPLICABLE LAW OR AGREED TO IN
7764      WRITING WILL ANY COPYRIGHT HOLDER, OR ANY OTHER PARTY WHO MODIFIES
7765      AND/OR CONVEYS THE PROGRAM AS PERMITTED ABOVE, BE LIABLE TO YOU
7766      FOR DAMAGES, INCLUDING ANY GENERAL, SPECIAL, INCIDENTAL OR
7767      CONSEQUENTIAL DAMAGES ARISING OUT OF THE USE OR INABILITY TO USE
7768      THE PROGRAM (INCLUDING BUT NOT LIMITED TO LOSS OF DATA OR DATA
7769      BEING RENDERED INACCURATE OR LOSSES SUSTAINED BY YOU OR THIRD
7770      PARTIES OR A FAILURE OF THE PROGRAM TO OPERATE WITH ANY OTHER
7771      PROGRAMS), EVEN IF SUCH HOLDER OR OTHER PARTY HAS BEEN ADVISED OF
7772      THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGES.
7773
7774  17. Interpretation of Sections 15 and 16.
7775
7776      If the disclaimer of warranty and limitation of liability provided
7777      above cannot be given local legal effect according to their terms,
7778      reviewing courts shall apply local law that most closely
7779      approximates an absolute waiver of all civil liability in
7780      connection with the Program, unless a warranty or assumption of
7781      liability accompanies a copy of the Program in return for a fee.
7782
7783
7784 END OF TERMS AND CONDITIONS
7785 ===========================
7786
7787 How to Apply These Terms to Your New Programs
7788 =============================================
7789
7790 If you develop a new program, and you want it to be of the greatest
7791 possible use to the public, the best way to achieve this is to make it
7792 free software which everyone can redistribute and change under these
7793 terms.
7794
7795    To do so, attach the following notices to the program.  It is safest
7796 to attach them to the start of each source file to most effectively
7797 state the exclusion of warranty; and each file should have at least the
7798 "copyright" line and a pointer to where the full notice is found.
7799
7800      ONE LINE TO GIVE THE PROGRAM'S NAME AND A BRIEF IDEA OF WHAT IT DOES.
7801      Copyright (C) YEAR NAME OF AUTHOR
7802
7803      This program is free software: you can redistribute it and/or modify
7804      it under the terms of the GNU General Public License as published by
7805      the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or (at
7806      your option) any later version.
7807
7808      This program is distributed in the hope that it will be useful, but
7809      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
7810      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
7811      General Public License for more details.
7812
7813      You should have received a copy of the GNU General Public License
7814      along with this program.  If not, see `http://www.gnu.org/licenses/'.
7815
7816    Also add information on how to contact you by electronic and paper
7817 mail.
7818
7819    If the program does terminal interaction, make it output a short
7820 notice like this when it starts in an interactive mode:
7821
7822      PROGRAM Copyright (C) YEAR NAME OF AUTHOR
7823      This program comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY; for details type `show w'.
7824      This is free software, and you are welcome to redistribute it
7825      under certain conditions; type `show c' for details.
7826
7827    The hypothetical commands `show w' and `show c' should show the
7828 appropriate parts of the General Public License.  Of course, your
7829 program's commands might be different; for a GUI interface, you would
7830 use an "about box".
7831
7832    You should also get your employer (if you work as a programmer) or
7833 school, if any, to sign a "copyright disclaimer" for the program, if
7834 necessary.  For more information on this, and how to apply and follow
7835 the GNU GPL, see `http://www.gnu.org/licenses/'.
7836
7837    The GNU General Public License does not permit incorporating your
7838 program into proprietary programs.  If your program is a subroutine
7839 library, you may consider it more useful to permit linking proprietary
7840 applications with the library.  If this is what you want to do, use the
7841 GNU Lesser General Public License instead of this License.  But first,
7842 please read `http://www.gnu.org/philosophy/why-not-lgpl.html'.
7843
7844 \1f
7845 File: m4.info,  Node: Copying This Manual,  Next: Indices,  Prev: Copying This Package,  Up: Top
7846
7847 Appendix B How to make copies of this manual
7848 ********************************************
7849
7850 This appendix covers the license for copying this manual.  Note that
7851 some of the longer examples in this manual are also distributed in the
7852 directory `m4-1.4.16/examples/', where a more permissive license is in
7853 effect when copying just the examples.
7854
7855 * Menu:
7856
7857 * GNU Free Documentation License::  License for copying this manual
7858