All of SXEmacs' http URLs are now https. WooHoo!
[sxemacs] / lisp / undo-stack.el
1 ;;; undo-stack.el --- An "undoable stack" object.
2
3 ;; Copyright (C) 1997 Free Software Foundation, Inc.
4 ;; Copyright (C) 1996 Ben Wing.
5
6 ;; Maintainer: SXEmacs Development Team
7 ;; Keywords: extensions, dumped
8
9 ;; This file is part of SXEmacs.
10
11 ;; SXEmacs is free software: you can redistribute it and/or modify
12 ;; it under the terms of the GNU General Public License as published by
13 ;; the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
14 ;; (at your option) any later version.
15
16 ;; SXEmacs is distributed in the hope that it will be useful,
17 ;; but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18 ;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
19 ;; GNU General Public License for more details.
20
21 ;; You should have received a copy of the GNU General Public License
22 ;; along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
23
24 ;;; Synched up with: Not in FSF.
25
26 ;;; Commentary:
27
28 ;; This file is dumped with SXEmacs.
29
30 ;; An "undoable stack" is an object that can be used to implement
31 ;; a history of positions, with undo and redo.  Conceptually, it
32 ;; is the kind of data structure used to keep track of (e.g.)
33 ;; visited Web pages, so that the "Back" and "Forward" operations
34 ;; in the browser work.  Basically, I can successively visit a
35 ;; number of Web pages through links, and then hit "Back" a
36 ;; few times to go to previous positions, and then "Forward" a
37 ;; few times to reverse this process.  This is similar to an
38 ;; "undo" and "redo" mechanism.
39
40 ;; Note that Emacs does not standardly contain structures like
41 ;; this.  Instead, it implements history using either a ring
42 ;; (the kill ring, the mark ring), or something like the undo
43 ;; stack, where successive "undo" operations get recorded as
44 ;; normal modifications, so that if you do a bunch of successive
45 ;; undo's, then something else, then start undoing, you will
46 ;; be redoing all your undo's back to the point before you did
47 ;; the undo's, and then further undo's will act like the previous
48 ;; round of undo's.  I think that both of these paradigms are
49 ;; inferior to the "undoable-stack" paradigm because they're
50 ;; confusing and difficult to keep track of.
51
52 ;; Conceptually, imagine a position history like this:
53
54 ;;   1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6
55 ;;                            ^^
56
57 ;; where the arrow indicates where you currently are.  "Going back"
58 ;; and "going forward" just amount to moving the arrow.  However,
59 ;; what happens if the history state is this:
60
61 ;;   1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6
62 ;;                  ^^
63
64 ;; and then I visit new positions (7) and (8)?  In the most general
65 ;; implementation, you've just caused a new branch like this:
66
67 ;;   1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6
68 ;;                  |
69 ;;                  |
70 ;;                  7 -> 8
71 ;;                       ^^
72
73 ;; But then you can end up with a whole big tree, and you need
74 ;; more sophisticated ways of navigating ("Forward" might involve
75 ;; a choice of paths to follow) and managing its size (if you don't
76 ;; want to keep unlimited history, you have to truncate at some point,
77 ;; and how do you truncate a tree?)
78
79 ;; My solution to this is just to insert the new positions like
80 ;; this:
81
82 ;;   1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 7 -> 8 -> 5 -> 6
83 ;;                            ^^
84
85 ;; (Netscape, I think, would just truncate 5 and 6 completely,
86 ;; but that seems a bit drastic.  In the Emacs-standard "ring"
87 ;; structure, this problem is avoided by simply moving 5 and 6
88 ;; to the beginning of the ring.  However, it doesn't seem
89 ;; logical to me to have "going back past 1" get you to 6.)
90
91 ;; Now what if we have a "maximum" size of (say) 7 elements?
92 ;; When we add 8, we could truncate either 1 or 6.  Since 5 and
93 ;; 6 are "undone" positions, we should presumably truncate
94 ;; them before 1.  So, adding 8 truncates 6, adding 9 truncates
95 ;; 5, and adding 10 truncates 1 because there is nothing more
96 ;; that is forward of the insertion point.
97
98 ;; Interestingly, this method of truncation is almost like
99 ;; how a ring would truncate.  A ring would move 5 and 6
100 ;; around to the back, like this:
101
102 ;;   5 -> 6 -> 1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 7 -> 8
103 ;;                                      ^^
104
105 ;; However, when 8 is added, the ring truncates 5 instead of
106 ;; 6, which is less than optimal.
107
108 ;; Conceptually, we can implement the "undoable stack" using
109 ;; two stacks of a sort called "truncatable stack", which are
110 ;; just simple stacks, but where you can truncate elements
111 ;; off of the bottom of the stack.  Then, the undoable stack
112
113 ;;   1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5 -> 6
114 ;;                  ^^
115
116 ;; is equivalent to two truncatable stacks:
117
118 ;;   4 <- 3 <- 2 <- 1
119 ;;   5 <- 6
120
121 ;; where I reversed the direction to accord with the probable
122 ;; implementation of a standard list.  To do another undo,
123 ;; I pop 4 off of the first stack and move it to the top of
124 ;; the second stack.  A redo operation does the opposite.
125 ;; To truncate to the proper size, first chop off 6, then 5,
126 ;; then 1 -- in all cases, truncating off the bottom.
127
128 ;;; Code:
129
130 (define-error 'trunc-stack-bottom "Bottom of stack reached")
131
132 (defsubst trunc-stack-stack (stack)
133   ;; return the list representing the trunc-stack's elements.
134   ;; the head of the list is the most recent element.
135   (aref stack 1))
136
137 (defsubst trunc-stack-length (stack)
138   ;; return the number of elements in the trunc-stack.
139   (aref stack 2))
140
141 (defsubst set-trunc-stack-stack (stack new)
142   ;; set the list representing the trunc-stack's elements.
143   (aset stack 1 new))
144
145 (defsubst set-trunc-stack-length (stack new)
146   ;; set the length of the trunc-stack.
147   (aset stack 2 new))
148
149 ;; public functions:
150
151 (defun make-trunc-stack ()
152   ;; make an empty trunc-stack.
153   (vector 'trunc-stack nil 0))
154
155 (defun trunc-stack-push (stack el)
156   ;; push a new element onto the head of the trunc-stack.
157   (set-trunc-stack-stack stack (cons el (trunc-stack-stack stack)))
158   (set-trunc-stack-length stack (1+ (trunc-stack-length stack))))
159
160 (defun trunc-stack-top (stack &optional n)
161   ;; return the nth topmost element from the trunc-stack.
162   ;; signal an error if the stack doesn't have that many elements.
163   (or n (setq n 0))
164   (if (>= n (trunc-stack-length stack))
165       (signal-error 'trunc-stack-bottom (list stack))
166     (nth n (trunc-stack-stack stack))))
167
168 (defun trunc-stack-pop (stack)
169   ;; pop and return the topmost element from the stack.
170   (prog1 (trunc-stack-top stack)
171     (set-trunc-stack-stack stack (cdr (trunc-stack-stack stack)))
172     (set-trunc-stack-length stack (1- (trunc-stack-length stack)))))
173
174 (defun trunc-stack-truncate (stack &optional n)
175   ;; truncate N items off the bottom of the stack.  If the stack is
176   ;; not that big, it just becomes empty.
177   (or n (setq n 1))
178   (if (> n 0)
179       (let ((len (trunc-stack-length stack)))
180         (if (>= n len)
181             (progn
182               (set-trunc-stack-length stack 0)
183               (set-trunc-stack-stack stack nil))
184           (setcdr (nthcdr (1- (- len n)) (trunc-stack-stack stack)) nil)
185           (set-trunc-stack-length stack (- len n))))))
186
187 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
188
189 ;;; FMH! FMH! FMH!  This object-oriented stuff doesn't really work
190 ;;; properly without built-in structures (vectors suck) and without
191 ;;; public and private functions and fields.
192
193 (defsubst undoable-stack-max (stack)
194   (aref stack 1))
195
196 (defsubst undoable-stack-a (stack)
197   (aref stack 2))
198
199 (defsubst undoable-stack-b (stack)
200   (aref stack 3))
201
202 ;; public functions:
203
204 (defun make-undoable-stack (max)
205   ;; make an empty undoable stack of max size MAX.
206   (vector 'undoable-stack max (make-trunc-stack) (make-trunc-stack)))
207
208 (defsubst set-undoable-stack-max (stack new)
209   ;; change the max size of an undoable stack.
210   (aset stack 1 new))
211
212 (defun undoable-stack-a-top (stack)
213   ;; return the topmost element off the "A" stack of an undoable stack.
214   ;; this is the most recent position pushed on the undoable stack.
215   (trunc-stack-top (undoable-stack-a stack)))
216
217 (defun undoable-stack-a-length (stack)
218   (trunc-stack-length (undoable-stack-a stack)))
219
220 (defun undoable-stack-b-top (stack)
221   ;; return the topmost element off the "B" stack of an undoable stack.
222   ;; this is the position that will become the most recent position,
223   ;; after a redo operation.
224   (trunc-stack-top (undoable-stack-b stack)))
225
226 (defun undoable-stack-b-length (stack)
227   (trunc-stack-length (undoable-stack-b stack)))
228
229 (defun undoable-stack-push (stack el)
230   ;; push an element onto the stack.
231   (let*
232       ((lena (trunc-stack-length (undoable-stack-a stack)))
233        (lenb (trunc-stack-length (undoable-stack-b stack)))
234        (max (undoable-stack-max stack))
235        (len (+ lena lenb)))
236     ;; maybe truncate some elements.  We have to deal with the
237     ;; possibility that we have more elements than our max
238     ;; (someone might have reduced the max).
239     (if (>= len max)
240         (let ((must-nuke (1+ (- len max))))
241           ;; chop off must-nuke elements from the B stack.
242           (trunc-stack-truncate (undoable-stack-b stack) must-nuke)
243           ;; but if there weren't that many elements to chop,
244           ;; take the rest off the A stack.
245           (if (< lenb must-nuke)
246               (trunc-stack-truncate (undoable-stack-a stack)
247                                     (- must-nuke lenb)))))
248     (trunc-stack-push (undoable-stack-a stack) el)))
249
250 (defun undoable-stack-pop (stack)
251   ;; pop an element off the stack.
252   (trunc-stack-pop (undoable-stack-a stack)))
253
254 (defun undoable-stack-undo (stack)
255   ;; transfer an element from the top of A to the top of B.
256   ;; return value is undefined.
257   (trunc-stack-push (undoable-stack-b stack)
258                     (trunc-stack-pop (undoable-stack-a stack))))
259
260 (defun undoable-stack-redo (stack)
261   ;; transfer an element from the top of B to the top of A.
262   ;; return value is undefined.
263   (trunc-stack-push (undoable-stack-a stack)
264                     (trunc-stack-pop (undoable-stack-b stack))))
265
266
267 ;;; undo-stack.el ends here