Robert Chassell：an Introduction To Programming In Emacs Lisp@2009 (文档版本 3.10)

提供資料是一本針對非程式設計師的 Emacs Lisp 程式設計入門書。其核心論點在於逐步引導讀者掌握 Emacs Lisp 的基本概念與實作技巧，最終使其能夠理解 Emacs 的運作原理、撰寫自訂功能、並利用 Emacs 本身作為學習工具來深入探索程式設計。本書透過介紹 Emacs Lisp 的基礎結構、核心功能、以及與 Emacs 環境互動的方式，旨在賦予讀者自行擴充 Emacs 功能的能力，並培養閱讀及理解現有 Emacs Lisp 原始碼的技能。以下是從書中提取並詳盡解釋的主要論點：

一、 Lisp 語言的基礎結構與評估機制

本書的核心論點之一是強調 Lisp 語言的獨特結構——S-表達式（S-expressions），它是程式碼和資料的統一表示方式。一個 S-表達式可以是原子（atom），如數字（例如 37）、符號（例如 +, foo, forward-line）或字串（例如 "這是字串"）；也可以是列表（list），由括號 () 包圍並由空白分隔的 S-表達式組成（例如 (加 2 2)）。即使是包含其他列表的列表，也遵循相同的基本結構，例如 '(這個 列表 有 (另一個 列表))'。

Lisp 程式的執行過程就是對 S-表達式進行「評估」（evaluation）。評估規則如下：
1. 被引用的 S-表達式（例如 ' (+ 2 2)）：單引號 ' 是 quote 函數的縮寫，它告訴 Lisp 解譯器不要評估後面的表達式，直接返回該 S-表達式本身。這是表示資料列表的常用方式。
2. 未被引用的列表（例如 (+ 2 2)）：Lisp 解譯器會將列表的第一個元素視為一個函數（function）或特殊形式（special form）的名稱。它會查找該名稱對應的定義（一組電腦指令），並將列表其餘元素的評估結果作為引數傳遞給該函數或特殊形式，然後執行其定義中的指令。例如，(+ 2 2) 會呼叫 + 函數，並將 2 和 2 的評估結果（即數字 2 本身）作為引數，最終返回 4。
3. 未被引用的原子：
* 數字或字串：評估結果是其本身。
* 符號：Lisp 解譯器會嘗試查找該符號所綁定的變數值，並返回該值。如果符號沒有綁定值（即「變數為空 void-variable」），則會發出錯誤。

這種簡單而一致的結構，讓 Lisp 程式碼本身看起來就像是資料結構，這是 Lisp 強大且獨特之處，也使得 Lisp 程式可以很容易地操作或生成其他 Lisp 程式。書中特別介紹了 Lisp 的幾個基礎操作列表的函數：car（取得列表的第一個元素）、cdr（取得列表除第一個元素外的其餘部分）、以及 cons（將一個元素加到列表的開頭，建構新的列表）。這些函數雖然名稱來源古老，但它們定義了列表處理的基本邏輯，是理解 Emacs Lisp 中列表如何表示和操作的關鍵。

二、 Emacs Lisp 的核心功能與程式建構

本書深入講解如何在 Emacs Lisp 中定義和使用函數，這是撰寫 Emacs 自訂功能的基礎。
1. 函數定義（defun）：使用 defun 這個特殊形式來定義函數。一個函數定義包含：
* 函數名稱（一個符號）。
* 引數列表（一個包含符號的列表，用於接收傳入的引數值）。
* 說明文件字串（documentation string），解釋函數的功能，方便使用者（和程式設計師）理解。這是 Emacs 的重要特色，可透過 C-h f（describe-function）查看。
* 可選的 interactive 表達式：這是一個特殊形式，用於聲明函數可以被使用者以互動方式呼叫（例如透過 M-x 後輸入函數名稱，或透過綁定的按鍵）。interactive 可以接收引數，指示 Emacs 如何從使用者那裡獲取引數值（例如從前綴引數 C-u 獲取數字，或提示使用者輸入字串）。
* 函數的主體（body）：一個或多個 S-表達式，它們是函數實際執行的指令序列。

1. 變數（Variables）與作用域（Scope）：符號不僅可以綁定函數定義，也可以綁定變數值。使用 setq（set 的變體，會自動引用第一個引數符號）來為符號設定值，例如 (setq count 0)。書中強調了符號的函數定義和變數值是獨立的，一個符號可以同時擁有函數定義和變數值。為了管理變數的作用域，let 特殊形式被引入，用於創建僅在特定程式區塊內有效的區域變數（local variables）。let 綁定的變數會遮蔽外部同名的變數，其值在 let 表達式結束時失效。這避免了不同函數或程式碼塊之間的變數名稱衝突。let* 是 let 的變體，允許在綁定變數時，後面的變數可以使用前面剛綁定的變數的值。

2. 基本控制流程：

   • 條件判斷（if）：if 特殊形式用於實現 if-then-else 邏輯。它評估第一個引數（測試條件），如果結果為真（非 nil），則評估第二個引數（then-part）；否則，評估第三個引數（else-part，如果存在）。Emacs Lisp 中，除了 nil 以外的所有值都被視為「真」。
   • 重複執行（while, dolist, dotimes）：while 特殊形式根據條件重複執行其主體，直到條件評估為 nil。dolist 和 dotimes 是常用的巨集（macro），提供了更方便的列表遍歷和固定次數循環機制，它們是 while 的簡化寫法。

三、 與 Emacs 環境的深度互動

Emacs Lisp 的一個關鍵應用是與 Emacs 編輯器環境緊密整合，這是其作為可擴充編輯器的核心能力來源。本書詳細介紹了緩衝區（buffer）、游標位置（point）、標記（mark）和區域（region）等 Emacs 的核心概念，以及 Emacs Lisp 程式如何操作它們。
1. 緩衝區操作：緩衝區是 Emacs 中用於儲存文本的物件，與硬碟上的檔案（file）不同，緩衝區中的修改需要保存才會反映到檔案。buffer-name 函數返回當前緩衝區的名稱，buffer-file-name 返回緩衝區訪問的檔案名稱。current-buffer 返回當前活動的緩衝區物件本身。set-buffer 用於改變 Emacs 程式操作的緩衝區焦點，而 switch-to-buffer 除了改變焦點，還會更新視窗顯示，通常用於使用者互動。
2. 游標與標記：point 函數返回游標的當前位置，以從緩衝區開頭算起的字元數表示（從 1 開始）。point-min 和 point-max 返回當前緩衝區（或受限區域）的最小和最大位置。mark 是另一個在緩衝區中標記的位置，C-SPC（set-mark-command）設定標記。游標和標記之間的文本稱為區域（region）。goto-char 函數用於移動游標到指定的位置。push-mark 在當前游標位置設定標記，並將舊標記壓入標記環（mark ring）。
3. 狀態保存與恢復：在 Emacs Lisp 程式中，函數可能會移動游標或切換緩衝區，這可能會讓使用者感到困惑。save-excursion 特殊形式用於保存游標和標記的當前位置以及當前緩衝區，在其主體執行完畢後自動恢復這些狀態。這對於編寫不會意外改變使用者介面的函數至關重要。save-restriction 特殊形式類似，用於保存和恢復緩衝區的受限（narrowing）狀態。
4. 文本操作（剪下、複製、貼上）：Emacs 的文本操作函數（如 kill-region, copy-region-as-kill, yank）是 Emacs Lisp 如何操作緩衝區文本的典型範例。被「殺掉」（kill）的文本會被儲存在殺戮環（kill ring）這個列表結構中，以便後續可以透過 yank（貼上）命令取回。本書透過分析這些函數的原始碼，揭示了如何使用 car, cdr, cons 等列表操作函數以及 setcar, setcdr 等修改列表結構的函數來管理殺戮環這個列表。

四、 進階程式設計技巧與 Emacs Lisp 生態系

本書涵蓋了 Emacs Lisp 程式設計的一些進階技巧，並介紹了與 Emacs 環境更深層互動的方式。
1. 遞歸（Recursion）：遞歸是一種程式設計技巧，函數在其定義中呼叫自身。遞歸函數通常包含一個基本情況（base case）來終止遞歸，以及一個遞歸步驟（recursive step）來將問題分解為更小的子問題並呼叫自身。本書透過遍歷列表和數值計算的例子來解釋遞歸的原理和實作方式。
2. 正規表達式搜尋（Regular Expression Search）：正規表達式是定義文本模式的強大工具。Emacs Lisp 提供了 re-search-forward 和 re-search-backward 等函數，用於在緩衝區中根據正規表達式進行搜尋。這些函數通常與條件判斷或循環結合使用，用於定位特定文本或執行模式匹配操作（例如尋找句子或段落的結尾），這在文本處理函數中非常常見。
3. 除錯（Debugging）：本書介紹了 Emacs Lisp 的除錯工具，包括內建的 debug 除錯器和來源碼層級的 edebug 除錯器。這些工具允許程式設計師逐步執行程式碼、檢查變數值、設定中斷點，以找出程式中的錯誤（bugs）。掌握除錯技巧對於開發和維護 Emacs Lisp 程式至關重要。
4. .emacs 初始化檔案與客製化：本書的核心應用之一是指導讀者如何利用 ~/.emacs（或 ~/.emacs.el）這個個人初始化檔案來客製化 Emacs 環境。~/.emacs 檔案包含 Emacs Lisp 程式碼，會在 Emacs 啟動時被評估執行。透過在這個檔案中撰寫 Lisp 表達式，使用者可以設定變數（例如改變填充欄 fill-column 的值）、綁定或重新綁定按鍵（global-set-key, define-key）、載入外部 Emacs Lisp 函式庫（load），甚至定義自己的函數。defvar 和 defcustom 是用於定義變數的巨集，特別是 defcustom 支援 Emacs 的客製化（Customize）介面，讓使用者可以透過選單或表單來修改變數值，而無需直接編輯 Lisp 程式碼。自動載入（autoloading）是一種優化啟動速度的機制，它允許函數在第一次被呼叫時才載入其定義所在的檔案。

透過學習這些核心概念和技巧，讀者能夠從 Emacs 的使用者轉變為 Emacs 的擴充者，理解現有功能的實現方式，並有能力根據自己的需求修改或創建新的 Emacs 功能，真正體現 Emacs 作為「可擴充環境」的精髓。書中穿插的程式碼範例和對現有 Emacs Lisp 原始碼的導覽，是培養這些能力的關鍵。