]> code.delx.au - gnu-emacs/blobdiff - lispref/numbers.texi
*** empty log message ***
[gnu-emacs] / lispref / numbers.texi
index 6bcd9b1c6cc6d27491cc5f4f855f623d8b7161a6..3cbc1a7ae1621c92902386f6c283eaf061e4181e 100644 (file)
@@ -1,6 +1,7 @@
 @c -*-texinfo-*-
 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
-@c Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 1994 Free Software Foundation, Inc. 
+@c Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1998, 1999, 2002, 2003,
+@c   2004, 2005, 2006 Free Software Foundation, Inc.
 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
 @setfilename ../info/numbers
 @node Numbers, Strings and Characters, Lisp Data Types, Top
 @dfn{floating point numbers}.  Integers are whole numbers such as
 @minus{}3, 0, 7, 13, and 511.  Their values are exact.  Floating point
 numbers are numbers with fractional parts, such as @minus{}4.5, 0.0, or
-2.71828.  They can also be expressed in exponential notation:
-1.5e2 equals 150; in this example, @samp{e2} stands for ten to the
-second power, and is multiplied by 1.5.  Floating point values are not
+2.71828.  They can also be expressed in exponential notation: 1.5e2
+equals 150; in this example, @samp{e2} stands for ten to the second
+power, and that is multiplied by 1.5.  Floating point values are not
 exact; they have a fixed, limited amount of precision.
 
-  Support for floating point numbers is a new feature in Emacs 19, and it
-is controlled by a separate compilation option, so you may encounter a site
-where Emacs does not support them.
-
 @menu
 * Integer Basics::            Representation and range of integers.
 * Float Basics::             Representation and range of floating point.
@@ -30,7 +27,7 @@ where Emacs does not support them.
 * Arithmetic Operations::     How to add, subtract, multiply and divide.
 * Rounding Operations::       Explicitly rounding floating point numbers.
 * Bitwise Operations::        Logical and, or, not, shifting.
-* Transcendental Functions::  Trig, exponential and logarithmic functions.
+* Math Functions::            Trig, exponential and logarithmic functions.
 * Random Numbers::            Obtaining random integers, predictable or not.
 @end menu
 
@@ -39,22 +36,22 @@ where Emacs does not support them.
 @section Integer Basics
 
   The range of values for an integer depends on the machine.  The
-minimum range is @minus{}134217728 to 134217727 (28 bits; i.e.,
-@ifinfo 
--2**27
-@end ifinfo
-@tex 
-$-2^{27}$
+minimum range is @minus{}268435456 to 268435455 (29 bits; i.e.,
+@ifnottex
+-2**28
+@end ifnottex
+@tex
+@math{-2^{28}}
 @end tex
-to 
-@ifinfo 
-2**27 - 1),
-@end ifinfo
-@tex 
-$2^{27}-1$),
+to
+@ifnottex
+2**28 - 1),
+@end ifnottex
+@tex
+@math{2^{28}-1}),
 @end tex
 but some machines may provide a wider range.  Many examples in this
-chapter assume an integer has 28 bits.
+chapter assume an integer has 29 bits.
 @cindex overflow
 
   The Lisp reader reads an integer as a sequence of digits with optional
@@ -65,19 +62,41 @@ initial sign and optional final period.
  1.              ; @r{The integer 1.}
 +1               ; @r{Also the integer 1.}
 -1               ; @r{The integer @minus{}1.}
268435457       ; @r{Also the integer 1, due to overflow.}
536870913       ; @r{Also the integer 1, due to overflow.}
  0               ; @r{The integer 0.}
 -0               ; @r{The integer 0.}
+@end example
+
+@cindex integers in specific radix
+@cindex radix for reading an integer
+@cindex base for reading an integer
+@cindex hex numbers
+@cindex octal numbers
+@cindex reading numbers in hex, octal, and binary
+  The syntax for integers in bases other than 10 uses @samp{#}
+followed by a letter that specifies the radix: @samp{b} for binary,
+@samp{o} for octal, @samp{x} for hex, or @samp{@var{radix}r} to
+specify radix @var{radix}.  Case is not significant for the letter
+that specifies the radix.  Thus, @samp{#b@var{integer}} reads
+@var{integer} in binary, and @samp{#@var{radix}r@var{integer}} reads
+@var{integer} in radix @var{radix}.  Allowed values of @var{radix} run
+from 2 to 36.  For example:
+
+@example
+#b101100 @result{} 44
+#o54 @result{} 44
+#x2c @result{} 44
+#24r1k @result{} 44
 @end example
 
   To understand how various functions work on integers, especially the
 bitwise operators (@pxref{Bitwise Operations}), it is often helpful to
 view the numbers in their binary form.
 
-  In 28-bit binary, the decimal integer 5 looks like this:
+  In 29-bit binary, the decimal integer 5 looks like this:
 
 @example
-0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101
+0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101
 @end example
 
 @noindent
@@ -87,12 +106,12 @@ between groups of 8 bits, to make the binary integer easier to read.)
   The integer @minus{}1 looks like this:
 
 @example
-1111  1111 1111  1111 1111  1111 1111
+1 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1111
 @end example
 
 @noindent
 @cindex two's complement
-@minus{}1 is represented as 28 ones.  (This is called @dfn{two's
+@minus{}1 is represented as 29 ones.  (This is called @dfn{two's
 complement} notation.)
 
   The negative integer, @minus{}5, is creating by subtracting 4 from
@@ -100,70 +119,90 @@ complement} notation.)
 @minus{}5 looks like this:
 
 @example
-1111  1111 1111  1111 1111  1111 1011
+1 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1011
 @end example
 
-  In this implementation, the largest 28-bit binary integer is the
-decimal integer 134,217,727.  In binary, it looks like this:
+  In this implementation, the largest 29-bit binary integer value is
+268,435,455 in decimal.  In binary, it looks like this:
 
 @example
-0111  1111 1111  1111 1111  1111 1111
+0 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1111
 @end example
 
   Since the arithmetic functions do not check whether integers go
-outside their range, when you add 1 to 134,217,727, the value is the
-negative integer @minus{}134,217,728:
+outside their range, when you add 1 to 268,435,455, the value is the
+negative integer @minus{}268,435,456:
 
 @example
-(+ 1 134217727)
-     @result{} -134217728
-     @result{} 1000  0000 0000  0000 0000  0000 0000
+(+ 1 268435455)
+     @result{} -268435456
+     @result{} 1 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0000
 @end example
 
-  Many of the following functions accept markers for arguments as well
-as integers.  (@xref{Markers}.)  More precisely, the actual arguments to
-such functions may be either integers or markers, which is why we often
-give these arguments the name @var{int-or-marker}.  When the argument
+  Many of the functions described in this chapter accept markers for
+arguments in place of numbers.  (@xref{Markers}.)  Since the actual
+arguments to such functions may be either numbers or markers, we often
+give these arguments the name @var{number-or-marker}.  When the argument
 value is a marker, its position value is used and its buffer is ignored.
 
-@ignore
-  In version 19, except where @emph{integer} is specified as an
-argument, all of the functions for markers and integers also work for
-floating point numbers.
-@end ignore
+@defvar most-positive-fixnum
+The value of this variable is the largest integer that Emacs Lisp
+can handle.
+@end defvar
+
+@defvar most-negative-fixnum
+The value of this variable is the smallest integer that Emacs Lisp can
+handle.  It is negative.
+@end defvar
 
 @node Float Basics
 @section Floating Point Basics
 
-@cindex @code{LISP_FLOAT_TYPE} configuration macro
-  Emacs version 19 supports floating point numbers, if compiled with the
-macro @code{LISP_FLOAT_TYPE} defined.  The precise range of floating
-point numbers is machine-specific; it is the same as the range of the C
-data type @code{double} on the machine in question.
-
-  The printed representation for floating point numbers requires either
-a decimal point (with at least one digit following), an exponent, or
-both.  For example, @samp{1500.0}, @samp{15e2}, @samp{15.0e2},
-@samp{1.5e3}, and @samp{.15e4} are five ways of writing a floating point
-number whose value is 1500.  They are all equivalent.  You can also use
-a minus sign to write negative floating point numbers, as in
-@samp{-1.0}.
-
-@cindex IEEE floating point
+  Floating point numbers are useful for representing numbers that are
+not integral.  The precise range of floating point numbers is
+machine-specific; it is the same as the range of the C data type
+@code{double} on the machine you are using.
+
+  The read-syntax for floating point numbers requires either a decimal
+point (with at least one digit following), an exponent, or both.  For
+example, @samp{1500.0}, @samp{15e2}, @samp{15.0e2}, @samp{1.5e3}, and
+@samp{.15e4} are five ways of writing a floating point number whose
+value is 1500.  They are all equivalent.  You can also use a minus sign
+to write negative floating point numbers, as in @samp{-1.0}.
+
+@cindex @acronym{IEEE} floating point
 @cindex positive infinity
 @cindex negative infinity
 @cindex infinity
 @cindex NaN
-   Most modern computers support the IEEE floating point standard, which
-provides for positive infinity and negative infinity as floating point
+  Most modern computers support the @acronym{IEEE} floating point standard,
+which provides for positive infinity and negative infinity as floating point
 values.  It also provides for a class of values called NaN or
 ``not-a-number''; numerical functions return such values in cases where
-there is no correct answer.  For example, @code{(sqrt -1.0)} returns a
+there is no correct answer.  For example, @code{(/ 0.0 0.0)} returns a
 NaN.  For practical purposes, there's no significant difference between
 different NaN values in Emacs Lisp, and there's no rule for precisely
-which NaN value should be used in a particular case, so this manual
-doesn't try to distinguish them.  Emacs Lisp has no read syntax for NaNs
-or infinities; perhaps we should create a syntax in the future.
+which NaN value should be used in a particular case, so Emacs Lisp
+doesn't try to distinguish them (but it does report the sign, if you
+print it).  Here are the read syntaxes for these special floating
+point values:
+
+@table @asis
+@item positive infinity
+@samp{1.0e+INF}
+@item negative infinity
+@samp{-1.0e+INF}
+@item Not-a-number 
+@samp{0.0e+NaN} or @samp{-0.0e+NaN}.
+@end table
+
+  To test whether a floating point value is a NaN, compare it with
+itself using @code{=}.  That returns @code{nil} for a NaN, and
+@code{t} for any other floating point value.
+
+  The value @code{-0.0} is distinguishable from ordinary zero in
+@acronym{IEEE} floating point, but Emacs Lisp @code{equal} and
+@code{=} consider them equal values.
 
   You can use @code{logb} to extract the binary exponent of a floating
 point number (or estimate the logarithm of an integer):
@@ -172,18 +211,24 @@ point number (or estimate the logarithm of an integer):
 This function returns the binary exponent of @var{number}.  More
 precisely, the value is the logarithm of @var{number} base 2, rounded
 down to an integer.
+
+@example
+(logb 10)
+     @result{} 3
+(logb 10.0e20)
+     @result{} 69
+@end example
 @end defun
 
 @node Predicates on Numbers
 @section Type Predicates for Numbers
 
-  The functions in this section test whether the argument is a number or
-whether it is a certain sort of number.  The functions @code{integerp}
-and @code{floatp} can take any type of Lisp object as argument (the
-predicates would not be of much use otherwise); but the @code{zerop}
-predicate requires a number as its argument.  See also
-@code{integer-or-marker-p} and @code{number-or-marker-p}, in
-@ref{Predicates on Markers}.
+  The functions in this section test for numbers, or for a specific
+type of number.  The functions @code{integerp} and @code{floatp} can
+take any type of Lisp object as argument (they would not be of much
+use otherwise), but the @code{zerop} predicate requires a number as
+its argument.  See also @code{integer-or-marker-p} and
+@code{number-or-marker-p}, in @ref{Predicates on Markers}.
 
 @defun floatp object
 This predicate tests whether its argument is a floating point
@@ -217,7 +262,7 @@ considered non-negative.
 This predicate tests whether its argument is zero, and returns @code{t}
 if so, @code{nil} otherwise.  The argument must be a number.
 
-These two forms are equivalent: @code{(zerop x)} @equiv{} @code{(= x 0)}.
+@code{(zerop x)} is equivalent to @code{(= x 0)}.
 @end defun
 
 @node Comparison of Numbers
@@ -232,7 +277,7 @@ compare them, then you test whether two values are the same
 of the objects.
 
   At present, each integer value has a unique Lisp object in Emacs Lisp.
-Therefore, @code{eq} is equivalent @code{=} where integers are
+Therefore, @code{eq} is equivalent to @code{=} where integers are
 concerned.  It is sometimes convenient to use @code{eq} for comparing an
 unknown value with an integer, because @code{eq} does not report an
 error if the unknown value is not a number---it accepts arguments of any
@@ -241,6 +286,12 @@ numbers or markers.  However, it is a good idea to use @code{=} if you
 can, even for comparing integers, just in case we change the
 representation of integers in a future Emacs version.
 
+  Sometimes it is useful to compare numbers with @code{equal}; it
+treats two numbers as equal if they have the same data type (both
+integers, or both floating point) and the same value.  By contrast,
+@code{=} can treat an integer and a floating point number as equal.
+@xref{Equality Predicates}.
+
   There is another wrinkle: because floating point arithmetic is not
 exact, it is often a bad idea to check for equality of two floating
 point values.  Usually it is better to test for approximate equality.
@@ -249,9 +300,10 @@ Here's a function to do this:
 @example
 (defvar fuzz-factor 1.0e-6)
 (defun approx-equal (x y)
-  (< (/ (abs (- x y))
-        (max (abs x) (abs y)))
-     fuzz-factor))
+  (or (and (= x 0) (= y 0))
+      (< (/ (abs (- x y))
+            (max (abs x) (abs y)))
+         fuzz-factor)))
 @end example
 
 @cindex CL note---integers vrs @code{eq}
@@ -268,6 +320,13 @@ This function tests whether its arguments are numerically equal, and
 returns @code{t} if so, @code{nil} otherwise.
 @end defun
 
+@defun eql value1 value2
+This function acts like @code{eq} except when both arguments are
+numbers.  It compares numbers by type and numberic value, so that
+@code{(eql 1.0 1)} returns @code{nil}, but @code{(eql 1.0 1.0)} and
+@code{(eql 1 1)} both return @code{t}.
+@end defun
+
 @defun /= number-or-marker1 number-or-marker2
 This function tests whether its arguments are numerically equal, and
 returns @code{t} if they are not, and @code{nil} if they are.
@@ -298,6 +357,8 @@ otherwise.
 
 @defun max number-or-marker &rest numbers-or-markers
 This function returns the largest of its arguments.
+If any of the arguments is floating-point, the value is returned
+as floating point, even if it was given as an integer.
 
 @example
 (max 20)
@@ -305,12 +366,14 @@ This function returns the largest of its arguments.
 (max 1 2.5)
      @result{} 2.5
 (max 1 3 2.5)
-     @result{} 3
+     @result{} 3.0
 @end example
 @end defun
 
 @defun min number-or-marker &rest numbers-or-markers
 This function returns the smallest of its arguments.
+If any of the arguments is floating-point, the value is returned
+as floating point, even if it was given as an integer.
 
 @example
 (min -4 1)
@@ -318,6 +381,10 @@ This function returns the smallest of its arguments.
 @end example
 @end defun
 
+@defun abs number
+This function returns the absolute value of @var{number}.
+@end defun
+
 @node Numeric Conversions
 @section Numeric Conversions
 @cindex rounding in conversions
@@ -331,32 +398,84 @@ it unchanged.
 @end defun
 
 There are four functions to convert floating point numbers to integers;
-they differ in how they round.  These functions accept integer arguments
-also, and return such arguments unchanged.
-
-@defun truncate number
+they differ in how they round.  All accept an argument @var{number}
+and an optional argument @var{divisor}.  Both arguments may be
+integers or floating point numbers.  @var{divisor} may also be
+@code{nil}.  If @var{divisor} is @code{nil} or omitted, these
+functions convert @var{number} to an integer, or return it unchanged
+if it already is an integer.  If @var{divisor} is non-@code{nil}, they
+divide @var{number} by @var{divisor} and convert the result to an
+integer.  An @code{arith-error} results if @var{divisor} is 0.
+
+@defun truncate number &optional divisor
 This returns @var{number}, converted to an integer by rounding towards
 zero.
+
+@example
+(truncate 1.2)
+     @result{} 1
+(truncate 1.7)
+     @result{} 1
+(truncate -1.2)
+     @result{} -1
+(truncate -1.7)
+     @result{} -1
+@end example
 @end defun
 
 @defun floor number &optional divisor
 This returns @var{number}, converted to an integer by rounding downward
 (towards negative infinity).
 
-If @var{divisor} is specified, @var{number} is divided by @var{divisor}
-before the floor is taken; this is the division operation that
-corresponds to @code{mod}.  An @code{arith-error} results if
-@var{divisor} is 0.
+If @var{divisor} is specified, this uses the kind of division
+operation that corresponds to @code{mod}, rounding downward.
+
+@example
+(floor 1.2)
+     @result{} 1
+(floor 1.7)
+     @result{} 1
+(floor -1.2)
+     @result{} -2
+(floor -1.7)
+     @result{} -2
+(floor 5.99 3)
+     @result{} 1
+@end example
 @end defun
 
-@defun ceiling number
+@defun ceiling number &optional divisor
 This returns @var{number}, converted to an integer by rounding upward
 (towards positive infinity).
+
+@example
+(ceiling 1.2)
+     @result{} 2
+(ceiling 1.7)
+     @result{} 2
+(ceiling -1.2)
+     @result{} -1
+(ceiling -1.7)
+     @result{} -1
+@end example
 @end defun
 
-@defun round number
+@defun round number &optional divisor
 This returns @var{number}, converted to an integer by rounding towards the
-nearest integer.
+nearest integer.  Rounding a value equidistant between two integers
+may choose the integer closer to zero, or it may prefer an even integer,
+depending on your machine.
+
+@example
+(round 1.2)
+     @result{} 1
+(round 1.7)
+     @result{} 2
+(round -1.2)
+     @result{} -1
+(round -1.7)
+     @result{} -2
+@end example
 @end defun
 
 @node Arithmetic Operations
@@ -371,9 +490,9 @@ commonly used.
   All of these functions except @code{%} return a floating point value
 if any argument is floating.
 
-  It is important to note that in GNU Emacs Lisp, arithmetic functions
-do not check for overflow.  Thus @code{(1+ 8388607)} may evaluate to
-@minus{}8388608, depending on your hardware.
+  It is important to note that in Emacs Lisp, arithmetic functions
+do not check for overflow.  Thus @code{(1+ 268435455)} may evaluate to
+@minus{}268435456, depending on your hardware.
 
 @defun 1+ number-or-marker
 This function returns @var{number-or-marker} plus 1.
@@ -386,8 +505,8 @@ For example,
      @result{} 5
 @end example
 
-This function is not analogous to the C operator @code{++}---it does
-not increment a variable.  It just computes a sum.  Thus,
+This function is not analogous to the C operator @code{++}---it does not
+increment a variable.  It just computes a sum.  Thus, if we continue,
 
 @example
 foo
@@ -407,13 +526,9 @@ like this:
 This function returns @var{number-or-marker} minus 1.
 @end defun
 
-@defun abs number
-This returns the absolute value of @var{number}.
-@end defun
-
 @defun + &rest numbers-or-markers
 This function adds its arguments together.  When given no arguments,
-@code{+} returns 0.  It does not check for overflow.
+@code{+} returns 0.
 
 @example
 (+)
@@ -425,13 +540,12 @@ This function adds its arguments together.  When given no arguments,
 @end example
 @end defun
 
-@defun - &optional number-or-marker &rest other-numbers-or-markers
+@defun - &optional number-or-marker &rest more-numbers-or-markers
 The @code{-} function serves two purposes: negation and subtraction.
 When @code{-} has a single argument, the value is the negative of the
 argument.  When there are multiple arguments, @code{-} subtracts each of
-the @var{other-numbers-or-markers} from @var{number-or-marker},
-cumulatively.  If there are no arguments, the result is 0.  This
-function does not check for overflow.
+the @var{more-numbers-or-markers} from @var{number-or-marker},
+cumulatively.  If there are no arguments, the result is 0.
 
 @example
 (- 10 1 2 3 4)
@@ -445,8 +559,7 @@ function does not check for overflow.
 
 @defun * &rest numbers-or-markers
 This function multiplies its arguments together, and returns the
-product.  When given no arguments, @code{*} returns 1.  It does
-not check for overflow.
+product.  When given no arguments, @code{*} returns 1.
 
 @example
 (*)
@@ -473,14 +586,24 @@ permits machine-dependent rounding.  As a practical matter, all known
 machines round in the standard fashion.
 
 @cindex @code{arith-error} in division
-If you divide by 0, an @code{arith-error} error is signaled.
-(@xref{Errors}.)
+If you divide an integer by 0, an @code{arith-error} error is signaled.
+(@xref{Errors}.)  Floating point division by zero returns either
+infinity or a NaN if your machine supports @acronym{IEEE} floating point;
+otherwise, it signals an @code{arith-error} error.
 
 @example
+@group
 (/ 6 2)
      @result{} 3
+@end group
 (/ 5 2)
      @result{} 2
+(/ 5.0 2)
+     @result{} 2.5
+(/ 5 2.0)
+     @result{} 2.5
+(/ 5.0 2.0)
+     @result{} 2.5
 (/ 25 3 2)
      @result{} 4
 (/ -17 6)
@@ -540,16 +663,26 @@ quotient to compute the remainder.
 An @code{arith-error} results if @var{divisor} is 0.
 
 @example
+@group
 (mod 9 4)
      @result{} 1
+@end group
+@group
 (mod -9 4)
      @result{} 3
+@end group
+@group
 (mod 9 -4)
      @result{} -3
+@end group
+@group
 (mod -9 -4)
      @result{} -1
+@end group
+@group
 (mod 5.5 2.5)
      @result{} .5
+@end group
 @end example
 
 For any two numbers @var{dividend} and @var{divisor},
@@ -562,15 +695,16 @@ For any two numbers @var{dividend} and @var{divisor},
 @end example
 
 @noindent
-always equals @var{dividend}, subject to rounding error if
-either argument is floating point.
+always equals @var{dividend}, subject to rounding error if either
+argument is floating point.  For @code{floor}, see @ref{Numeric
+Conversions}.
 @end defun
 
 @node Rounding Operations
 @section Rounding Operations
 @cindex rounding without conversion
 
-The functions @code{ffloor}, @code{fceiling}, @code{fround} and
+The functions @code{ffloor}, @code{fceiling}, @code{fround}, and
 @code{ftruncate} take a floating point argument and return a floating
 point result whose value is a nearby integer.  @code{ffloor} returns the
 nearest integer below; @code{fceiling}, the nearest integer above;
@@ -640,36 +774,7 @@ As the examples illustrate, shifting the pattern of bits one place to
 the left produces a number that is twice the value of the previous
 number.
 
-The function @code{lsh}, like all Emacs Lisp arithmetic functions, does
-not check for overflow, so shifting left can discard significant bits
-and change the sign of the number.  For example, left shifting 8,388,607
-produces @minus{}2 on a 24-bit machine:
-
-@example
-(lsh 8388607 1)          ; @r{left shift}
-     @result{} -2
-@end example
-
-In binary, in the 28-bit implementation, the argument looks like this:
-
-@example
-@group
-;; @r{Decimal 134.217,727}
-0111  1111 1111  1111 1111  1111 1111         
-@end group
-@end example
-
-@noindent
-which becomes the following when left shifted:
-
-@example
-@group
-;; @r{Decimal @minus{}2}
-1111  1111 1111  1111 1111  1111 1110         
-@end group
-@end example
-
-Shifting the pattern of bits two places to the left produces results
+Shifting a pattern of bits two places to the left produces results
 like this (with 8-bit binary numbers):
 
 @example
@@ -677,32 +782,60 @@ like this (with 8-bit binary numbers):
 (lsh 3 2)
      @result{} 12
 ;; @r{Decimal 3 becomes decimal 12.}
-00000011 @result{} 00001100       
+00000011 @result{} 00001100
 @end group
 @end example
 
-On the other hand, shifting the pattern of bits one place to the right
-looks like this:
+On the other hand, shifting one place to the right looks like this:
 
 @example
 @group
 (lsh 6 -1)
      @result{} 3
 ;; @r{Decimal 6 becomes decimal 3.}
-00000110 @result{} 00000011       
+00000110 @result{} 00000011
 @end group
 
 @group
 (lsh 5 -1)
      @result{} 2
 ;; @r{Decimal 5 becomes decimal 2.}
-00000101 @result{} 00000010       
+00000101 @result{} 00000010
+@end group
+@end example
+
+@noindent
+As the example illustrates, shifting one place to the right divides the
+value of a positive integer by two, rounding downward.
+
+The function @code{lsh}, like all Emacs Lisp arithmetic functions, does
+not check for overflow, so shifting left can discard significant bits
+and change the sign of the number.  For example, left shifting
+268,435,455 produces @minus{}2 on a 29-bit machine:
+
+@example
+(lsh 268435455 1)          ; @r{left shift}
+     @result{} -2
+@end example
+
+In binary, in the 29-bit implementation, the argument looks like this:
+
+@example
+@group
+;; @r{Decimal 268,435,455}
+0 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1111
 @end group
 @end example
 
 @noindent
-As the example illustrates, shifting the pattern of bits one place to
-the right divides the value of the binary number by two, rounding downward.
+which becomes the following when left shifted:
+
+@example
+@group
+;; @r{Decimal @minus{}2}
+1 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1110
+@end group
+@end example
 @end defun
 
 @defun ash integer1 count
@@ -713,19 +846,19 @@ is negative.
 
 @code{ash} gives the same results as @code{lsh} except when
 @var{integer1} and @var{count} are both negative.  In that case,
-@code{ash} puts a one in the leftmost position, while @code{lsh} puts
-a zero in the leftmost position.
+@code{ash} puts ones in the empty bit positions on the left, while
+@code{lsh} puts zeros in those bit positions.
 
 Thus, with @code{ash}, shifting the pattern of bits one place to the right
 looks like this:
 
 @example
 @group
-(ash -6 -1) @result{} -3            
+(ash -6 -1) @result{} -3
 ;; @r{Decimal @minus{}6 becomes decimal @minus{}3.}
-1111  1111 1111  1111 1111  1111 1010
-     @result{} 
-1111  1111 1111  1111 1111  1111 1101
+1 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1010
+     @result{}
+1 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1101
 @end group
 @end example
 
@@ -734,11 +867,11 @@ In contrast, shifting the pattern of bits one place to the right with
 
 @example
 @group
-(lsh -6 -1) @result{} 134217725
-;; @r{Decimal @minus{}6 becomes decimal 134,217,725.}
-1111  1111 1111  1111 1111  1111 1010
-     @result{} 
-0111  1111 1111  1111 1111  1111 1101
+(lsh -6 -1) @result{} 268435453
+;; @r{Decimal @minus{}6 becomes decimal 268,435,453.}
+1 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1010
+     @result{}
+0 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1101
 @end group
 @end example
 
@@ -748,34 +881,34 @@ Here are other examples:
 @c     with smallbook but not with regular book! --rjc 16mar92
 @smallexample
 @group
-                   ;  @r{             28-bit binary values}
+                   ;  @r{             29-bit binary values}
 
-(lsh 5 2)          ;   5  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101}
-     @result{} 20         ;      =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0001 0100}
+(lsh 5 2)          ;   5  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101}
+     @result{} 20         ;      =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0001 0100}
 @end group
 @group
 (ash 5 2)
      @result{} 20
-(lsh -5 2)         ;  -5  =  @r{1111  1111 1111  1111 1111  1111 1011}
-     @result{} -20        ;      =  @r{1111  1111 1111  1111 1111  1110 1100}
+(lsh -5 2)         ;  -5  =  @r{1 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1011}
+     @result{} -20        ;      =  @r{1 1111  1111 1111  1111 1111  1110 1100}
 (ash -5 2)
      @result{} -20
 @end group
 @group
-(lsh 5 -2)         ;   5  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101}
-     @result{} 1          ;      =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 0001}
+(lsh 5 -2)         ;   5  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101}
+     @result{} 1          ;      =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0001}
 @end group
 @group
 (ash 5 -2)
      @result{} 1
 @end group
 @group
-(lsh -5 -2)        ;  -5  =  @r{1111  1111 1111  1111 1111  1111 1011}
-     @result{} 4194302    ;      =  @r{0011  1111 1111  1111 1111  1111 1110}
+(lsh -5 -2)        ;  -5  =  @r{1 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1011}
+     @result{} 134217726  ;      =  @r{0 0111  1111 1111  1111 1111  1111 1110}
 @end group
 @group
-(ash -5 -2)        ;  -5  =  @r{1111  1111 1111  1111 1111  1111 1011}
-     @result{} -2         ;      =  @r{1111  1111 1111  1111 1111  1111 1110}
+(ash -5 -2)        ;  -5  =  @r{1 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1011}
+     @result{} -2         ;      =  @r{1 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1110}
 @end group
 @end smallexample
 @end defun
@@ -812,23 +945,23 @@ because its binary representation consists entirely of ones.  If
 
 @smallexample
 @group
-                   ; @r{               28-bit binary values}
+                   ; @r{               29-bit binary values}
 
-(logand 14 13)     ; 14  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 1110}
-                   ; 13  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 1101}
-     @result{} 12         ; 12  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 1100}
+(logand 14 13)     ; 14  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 1110}
+                   ; 13  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 1101}
+     @result{} 12         ; 12  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 1100}
 @end group
 
 @group
-(logand 14 13 4)   ; 14  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 1110}
-                   ; 13  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 1101}
-                   ;  4  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 0100}
-     @result{} 4          ;  4  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 0100}
+(logand 14 13 4)   ; 14  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 1110}
+                   ; 13  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 1101}
+                   ;  4  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0100}
+     @result{} 4          ;  4  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0100}
 @end group
 
 @group
 (logand)
-     @result{} -1         ; -1  =  @r{1111  1111 1111  1111 1111  1111 1111}
+     @result{} -1         ; -1  =  @r{1 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1111}
 @end group
 @end smallexample
 @end defun
@@ -844,18 +977,18 @@ passed just one argument, it returns that argument.
 
 @smallexample
 @group
-                   ; @r{              28-bit binary values}
+                   ; @r{              29-bit binary values}
 
-(logior 12 5)      ; 12  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 1100}
-                   ;  5  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101}
-     @result{} 13         ; 13  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 1101}
+(logior 12 5)      ; 12  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 1100}
+                   ;  5  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101}
+     @result{} 13         ; 13  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 1101}
 @end group
 
 @group
-(logior 12 5 7)    ; 12  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 1100}
-                   ;  5  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101}
-                   ;  7  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 0111}
-     @result{} 15         ; 15  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 1111}
+(logior 12 5 7)    ; 12  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 1100}
+                   ;  5  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101}
+                   ;  7  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0111}
+     @result{} 15         ; 15  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 1111}
 @end group
 @end smallexample
 @end defun
@@ -871,18 +1004,18 @@ result is 0, which is an identity element for this operation.  If
 
 @smallexample
 @group
-                   ; @r{              28-bit binary values}
+                   ; @r{              29-bit binary values}
 
-(logxor 12 5)      ; 12  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 1100}
-                   ;  5  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101}
-     @result{} 9          ;  9  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 1001}
+(logxor 12 5)      ; 12  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 1100}
+                   ;  5  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101}
+     @result{} 9          ;  9  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 1001}
 @end group
 
 @group
-(logxor 12 5 7)    ; 12  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 1100}
-                   ;  5  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101}
-                   ;  7  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 0111}
-     @result{} 14         ; 14  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 1110}
+(logxor 12 5 7)    ; 12  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 1100}
+                   ;  5  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101}
+                   ;  7  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0111}
+     @result{} 14         ; 14  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 1110}
 @end group
 @end smallexample
 @end defun
@@ -895,22 +1028,21 @@ bit is one in the result if, and only if, the @var{n}th bit is zero in
 @var{integer}, and vice-versa.
 
 @example
-(lognot 5)             
+(lognot 5)
      @result{} -6
-;;  5  =  @r{0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101}
+;;  5  =  @r{0 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101}
 ;; @r{becomes}
-;; -6  =  @r{1111  1111 1111  1111 1111  1111 1010}
+;; -6  =  @r{1 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1010}
 @end example
 @end defun
 
-@node Transcendental Functions
-@section Transcendental Functions
+@node Math Functions
+@section Standard Mathematical Functions
 @cindex transcendental functions
 @cindex mathematical functions
 
-These mathematical functions are available if floating point is
-supported.  They allow integers as well as floating point numbers
-as arguments.
+  These mathematical functions allow integers as well as floating point
+numbers as arguments.
 
 @defun sin arg
 @defunx cos arg
@@ -920,32 +1052,87 @@ in radians.
 @end defun
 
 @defun asin arg
-The value of @code{(asin @var{arg})} is a number between @minus{}pi/2
-and pi/2 (inclusive) whose sine is @var{arg}; if, however, @var{arg}
-is out of range (outside [-1, 1]), then the result is a NaN.
+The value of @code{(asin @var{arg})} is a number between
+@ifnottex
+@minus{}pi/2
+@end ifnottex
+@tex
+@math{-\pi/2}
+@end tex
+and
+@ifnottex
+pi/2
+@end ifnottex
+@tex
+@math{\pi/2}
+@end tex
+(inclusive) whose sine is @var{arg}; if, however, @var{arg} is out of
+range (outside [-1, 1]), it signals a @code{domain-error} error.
 @end defun
 
 @defun acos arg
-The value of @code{(acos @var{arg})} is a number between 0 and pi
-(inclusive) whose cosine is @var{arg}; if, however, @var{arg}
-is out of range (outside [-1, 1]), then the result is a NaN.
+The value of @code{(acos @var{arg})} is a number between 0 and
+@ifnottex
+pi
+@end ifnottex
+@tex
+@math{\pi}
+@end tex
+(inclusive) whose cosine is @var{arg}; if, however, @var{arg} is out
+of range (outside [-1, 1]), it signals a @code{domain-error} error.
 @end defun
 
-@defun atan arg
-The value of @code{(atan @var{arg})} is a number between @minus{}pi/2
-and pi/2 (exclusive) whose tangent is @var{arg}.
+@defun atan y &optional x
+The value of @code{(atan @var{y})} is a number between
+@ifnottex
+@minus{}pi/2
+@end ifnottex
+@tex
+@math{-\pi/2}
+@end tex
+and
+@ifnottex
+pi/2
+@end ifnottex
+@tex
+@math{\pi/2}
+@end tex
+(exclusive) whose tangent is @var{y}.  If the optional second
+argument @var{x} is given, the value of @code{(atan y x)} is the
+angle in radians between the vector @code{[@var{x}, @var{y}]} and the
+@code{X} axis.
 @end defun
 
 @defun exp arg
-This is the exponential function; it returns @i{e} to the power
-@var{arg}.  @i{e} is a fundamental mathematical constant also called the
-base of natural logarithms.
+This is the exponential function; it returns
+@tex
+@math{e}
+@end tex
+@ifnottex
+@i{e}
+@end ifnottex
+to the power @var{arg}.
+@tex
+@math{e}
+@end tex
+@ifnottex
+@i{e}
+@end ifnottex
+is a fundamental mathematical constant also called the base of natural
+logarithms.
 @end defun
 
 @defun log arg &optional base
 This function returns the logarithm of @var{arg}, with base @var{base}.
-If you don't specify @var{base}, the base @var{e} is used.  If @var{arg}
-is negative, the result is a NaN.
+If you don't specify @var{base}, the base
+@tex
+@math{e}
+@end tex
+@ifnottex
+@i{e}
+@end ifnottex
+is used.  If @var{arg} is negative, it signals a @code{domain-error}
+error.
 @end defun
 
 @ignore
@@ -964,20 +1151,20 @@ lose accuracy.
 
 @defun log10 arg
 This function returns the logarithm of @var{arg}, with base 10.  If
-@var{arg} is negative, the result is a NaN.  @code{(log10 @var{x})}
-@equiv{} @code{(log @var{x} 10)}, at least approximately.
+@var{arg} is negative, it signals a @code{domain-error} error.
+@code{(log10 @var{x})} @equiv{} @code{(log @var{x} 10)}, at least
+approximately.
 @end defun
 
 @defun expt x y
 This function returns @var{x} raised to power @var{y}.  If both
 arguments are integers and @var{y} is positive, the result is an
-integer; in this case, it is truncated to fit the range of possible
-integer values.
+integer; in this case, overflow causes truncation, so watch out.
 @end defun
 
 @defun sqrt arg
 This returns the square root of @var{arg}.  If @var{arg} is negative,
-the value is a NaN.
+it signals a @code{domain-error} error.
 @end defun
 
 @node Random Numbers
@@ -1000,23 +1187,26 @@ first call to @code{(random)} after you start Emacs always returns
 -1457731, and the second one always returns -7692030.  This
 repeatability is helpful for debugging.
 
-If you want truly unpredictable random numbers, execute @code{(random
-t)}.  This chooses a new seed based on the current time of day and on
-Emacs's process @sc{id} number.
+If you want random numbers that don't always come out the same, execute
+@code{(random t)}.  This chooses a new seed based on the current time of
+day and on Emacs's process @acronym{ID} number.
 
 @defun random &optional limit
 This function returns a pseudo-random integer.  Repeated calls return a
 series of pseudo-random integers.
 
-If @var{limit} is @code{nil}, then the value may in principle be any
-integer.  If @var{limit} is a positive integer, the value is chosen to
-be nonnegative and less than @var{limit} (only in Emacs 19).
+If @var{limit} is a positive integer, the value is chosen to be
+nonnegative and less than @var{limit}.
 
 If @var{limit} is @code{t}, it means to choose a new seed based on the
-current time of day and on Emacs's process @sc{id} number.
+current time of day and on Emacs's process @acronym{ID} number.
 @c "Emacs'" is incorrect usage!
 
 On some machines, any integer representable in Lisp may be the result
 of @code{random}.  On other machines, the result can never be larger
 than a certain maximum or less than a certain (negative) minimum.
 @end defun
+
+@ignore
+   arch-tag: 574e8dd2-d513-4616-9844-c9a27869782e
+@end ignore