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Emacs

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GNU Emacs
Emacs 512.png
GNU Emacs 23.1.1,首個在X Window系統上支持反鋸齒的版本。
GNU Emacs 23.1.1,首個在X Window系統上支持反鋸齒的版本。
原作者理查·史托曼蓋伊·史提爾二世
開發者GNU計劃
穩定版本
27.2
(2021年3月25日,​2個月前​(2021-03-25
預覽版本
27.2-rc2
(2021年3月19日,​2個月前​(2021-03-19
操作系統GNU/LinuxFreeBSDAIX 4.3.3或更高、OS XMS-DOSWindowsNetBSDOpenBSDSolaris
類型文本編輯器
許可協議GNU通用公共許可證

Emacs/ˈmæks/,源自Editor MACroS編輯器),是一個文本編輯器家族,具有強大的可擴展性,在程序員和其他以技術工作為主的計算機用戶中廣受歡迎。最初由Richard Stallman於1975年在MIT協同蓋伊·史提爾二世共同完成。這一創意的靈感來源於TECO宏編輯器TECMAC和TMACS,它們是由蓋伊·史提爾二世Dave MoonRichard GreenblattCharles Frankston等人編寫的宏文本編輯器。

自誕生以來,Emacs演化出了眾多分支,其中使用最廣泛的兩種分別是:1984年由理查·斯托曼發起並由他維護至2008年的GNU Emacs,以及1991年發起的XEmacs。XEmacs是GNU Emacs的分支,至今仍保持着相當的兼容性。它們都使用了Emacs Lisp這種有着極強擴展性的編程語言,從而實現了包括編程編譯乃至網絡瀏覽等等功能的擴展。

Unix文化裡,Emacs是黑客們關於編輯器之戰的兩大主角之一,它的對手是viVim)。

歷史[編輯]

Emacs在1970年代誕生於MIT人工智能實驗室(MIT AI Lab)。在此之前,人工智能實驗室的PDP-6PDP-10電腦上運行的ITS操作系統的默認編輯器是一個叫TECO(Text Editor and Corrector)的行編輯器。與現代的文本編輯器不同,TECO將擊鍵、編輯和文本顯示按照不同的模式進行處理,稍晚出現的vi與它有些類似。在TECO上擊鍵並不會直接將這些字符插入到文檔裡去,必須先輸入一系列相應的TECO指令,而被編輯的文本在輸入命令的時候是不會顯示在屏幕上的。在如今還在使用的UNIX編輯器ed上,我們還能看到類似的工作方式。

1970年代初,理查·史托曼拜訪史丹福大學人工智慧實驗室(Stanford AI Lab)時見到了那裡的"E" editor。這種編輯器有着所見即所得的直觀特點,深深打動了史托曼,後來成為了大部分現代文本編輯器都具有的特性。後來斯托曼回到MIT,那時候MIT AI lab的黑客Carl Mikkelsen已經給TECO加上了稱作「Control-R」的編輯顯示模式,使得屏幕能跟隨用戶的每次擊鍵刷新顯示。斯托曼重寫了這一模式,使它運行得更有效率,後來又加入了,允許用戶重新定義運行TECO程序的鍵位。

這一新版的TECO立刻在AI實驗室流行開來,並且很快積累起了大量自定義的宏,這些宏的名字通常就以「MAC」或者「MACS」結尾,意為「宏」(macro)。兩年後,蓋伊·史提爾二世承擔起統一當時存在的各種鍵盤命令集的工作。史提爾和斯托曼經過一夜奮戰,最終由斯托曼完成了這一任務,包括一套擴展和注釋新的宏包的工具。這個完成的系統被稱作EMACS,代表「Editing MACroS」,也代表「E with MACroS」。

根據斯托曼的說法,他採用這個名字是「因為當時<E>在ITS裡還沒有被當作縮寫用過」[1]。也有說法指出,當時波士頓在MIT附近有家名為「Emack & Bolio's英語Emack & Bolio's」的商店出售的冰淇淋很受歡迎,Dave Moon是那裡的老主顧,他就將ITS上一個給文本排版的程序命名為BOLIO,然而斯托曼並不喜歡甚或根本不知道那種冰淇淋,此事後來成了黑客界的一樁公案。

斯托曼意識到過多的定製、在開發過程中事實上的分支以及針對特殊用途的限制,威脅着Emacs的發展。後來他寫道:

最初的Emacs同TECO一樣只能運行在PDP系列的電腦上。Emacs雖然是在TECO的基礎上發展起來的,不過它已經足以被認為是一個新的文本編輯器了。很快,Emacs就成為ITS上的標準編輯程序,接着由Michael McMahon從ITS移植TenexTOPS-20操作系統上。其他Emacs早期的貢獻者還包括Kent PitmanEarl KillianEugene Ciccarelli。到了1979年,Emacs已經是MIT人工智能實驗室和它的計算機科學實驗室的主流編輯器了。

其他早期實現[編輯]

後來幾年,程序員們寫了很多類Emacs的編輯器。其中包括Michael McMahon和Daniel WeinrebLisp機器寫的EINE(「EINE Is Not EMACS」)和ZWEI(「ZWEI Was EINE Initially」),還有Owen Theodore Anderson寫的Sine。Weinreb的EINE是第一個以Lisp實現的Emacs。1978年,Bernard Greenberg寫了Multics Emacs,大部分由Multics Lisp實現。Multics Emacs後來由Richard Soley維護。很多Emacs的變種,包括GNU Emacs,後來都將Lisp作為自己的擴展語言。

詹姆斯·高斯林,在1981年寫了Gosling Emacs,他後來還發明了NeWSJava。作為第一個在Unix上運行的類Emacs編輯器,Gosling Emacs由C語言實現,並且以Mocklisp作為擴展語言。1984年,Gosling Emacs成為專有軟件

GNU Emacs[編輯]

1984年,斯托曼開始致力於開發GNU Emacs,這將是一個自由軟件,以代替專有的Gosling Emacs。最初GNU Emacs是在Gosling Emacs的基礎上開發的,不過斯托曼後來用一個真正的Lisp解釋器代替了原來的Mocklisp解釋器,由於Lisp解釋器在此軟件中的核心地位,這意味着實際上重寫了幾乎全部代碼。GNU Emacs是GNU計劃的第一個項目,以C語言編寫,將Emacs Lisp(其解釋器由C實現)作為擴展語言。GNU Emacs最早廣泛發布的版本是15.34,出現於1985年。實際上版本2到12並不存在,GNU Emacs的早期版本都是以「1.x.x」的形式編號,直到1.12版時開發人員放棄了這一記法,因為他們認為主版本號是不應該改動的,所以版本號從「1」跳躍到了「13」。因此,Version 13是第一個public release,它發布於1985年3月20日。

GNU Emacs後來被移植到了Unix系統上。它比Gosling Emacs擁有更多的的功能,尤其是它有一個真正的Lisp作為擴展語言。結果,GNU Emacs很快就取代了Gosling Emacs,成為Unix系統上預設的Emacs編輯器。

到1999年為止,GNU Emacs的開發工作基本是在封閉的情況下進行。這種開發方式在《大教堂和市集》中被稱為「大教堂模式」。從那以後,GNU Emacs項目建立了公共開發郵件列表和匿名CVS代碼訪問,開發工作在一個CVS代碼倉庫中進行。2008年,Emacs開始使用Bazaar進行版本控制

斯托曼是GNU Emacs的主要維護者,但他曾經有幾次把維護工作交給別人。他於2008年將代碼的維護工作交給了Stefan MonnierChong Yidong[3]。他在mail list上發出以下內容:

XEmacs[編輯]

1991年,Lucid公司的Jamie Zawinski等人以GNU Emacs 19的一個早期alpha版為基礎,添加了一些新的特性,開發出Lucid Emacs。很快,Lucid Emacs的開發與GNU Emacs漸行漸遠,最終雙方的團隊放棄了將兩者合併的努力。Lucid Emacs被重新命名為XEmacs;至今為止,XEmacs仍然是最流行的Emacs變種之一。

其他GNU Emacs的衍生版本[編輯]

其他的衍生版本,包括:

  • Meadow - 一個Windows下的日語版本
  • SXEmacs - Steve Youngs實現的衍生版本,基於XEmacs
  • Aquamacs - 一個致力於與蘋果的OS X整合的Emacs版本

其他Emacs變種[編輯]

除上述編輯器以外,還有很多不基於GNU Emacs的編輯器,有些項目的目標是創建一個精簡版的Emacs。在1980年代,GNU Emacs只能在很高端的電腦上運行,這就為精簡版的Emacs實現的出現奠定了基礎。還有一些Emacs變種是為了克隆一個完整的Emacs,但是使用不同的Lisp方言或者其他的編程語言。比如:

  • MicroEMACS,原作者是Dave Conroy,後來由Daniel Lawrence進一步開發,有很多變種。
  • Mg,原名MicroGNUEmacs,是一個MicroEMACS的公共領域分支,比MicroGNUEmacs更加接近於GNU Emacs。現在默認安裝在OpenBSD上。
  • NotGNU,一個小型、快速的Emacs實現,是免費軟件,支持DOS、Win16、Win32和GNU/Linux,作者為Julie Melbin。
  • JOVE(Jonathan's Own Version of Emacs),Jonathan Payne為類Unix系統寫的Emacs不可編程的Emacs實現。
  • ZileZile Is Lossy Emacs的遞歸縮寫,以C語言編寫。
  • Climacs,以Common Lisp編寫的Emacs變種。
  • QEmacs,一個由Fabrice Bellard編寫的小型編輯器,支持UTF-8,可以快速編輯上百兆大小的文件。
  • Epsilon,一個由Lugaru Software開發的Emacs變種。支持MS-DOS、MS-Windows、GNU/Linux、FreeBSD、O/S 2等操作系統。它使用了一個與C語言語法類似的非Lisp語言作為擴展語言。
  • EmACT,1986年由Christian Jullien從MicroEmacs衍生而來,源代碼可以在SourceForge獲取。
  • Hemlock,最初以Spice Lisp實現,後來改為Common Lisp。Hemlock是CMU Common Lisp的一部分,受到了Zmacs的影響。

可以模擬Emacs的編輯器[編輯]

版權[編輯]

Emacs的版權遵從GNU通用公共許可證,賦予他人自由地對包括C和Lisp在內的Emacs源文件進行修改和再發行的權利。較早版本的GNU Emacs文檔是在一種點對點(ad-hoc)的許可下發布的,要求所有修改過的副本都要包含某些特定的文字。例如,GNU Emacs的用戶手冊中必須包含如何獲得GNU Emacs的說明,以及理查·史托曼的文章——《GNU宣言》。作為較早版本的GNU Emacs的分支,XEmacs的手冊也採用相同的使用許可。較新版本的GNU Emacs文檔則採用《GNU自由文檔許可證》,以使用「不變段落」("invariant sections")的形式包含有同樣的文本,並且要求這些文檔自我聲明為「GNU手冊」(GNU Manuals)。

功能特點[編輯]

Emacs不僅僅是一個編輯器,它是一個整合環境,或可稱它為集成開發環境,這些功能如讓使用者置身於全功能的操作系統中。Emacs可以:

  • 收發電子郵件、上新聞組(Gnus)
  • 無縫直接編輯遠程檔案(Tramp)
  • 通過Telnet登錄遠程主機
  • 操作殼層(M-x EShell,Term)
  • 結合git, mercurial等版本控制系統並直接操作(Magit,VC)
  • 上Twitter(Twittering-mode)
  • 登錄IRC和朋友交流(M-x ERC,rcirc)
  • 電子數據表
  • 模擬其他編輯器,如vi(Evil-mode)、WordStar、EDT、TPU等
  • 編輯Wiki (Wikipedia-mode)
  • 對多種編程語言編輯,如C/C++、PerlPythonLisp等等
  • 調試程序,結合GDB,EDebug等。
  • 玩遊戲
  • 計算器
  • 心理諮詢(M-x doctor)
  • 煮咖啡
  • 記筆記、日記(Org-mode)
  • 管理日程,Task,待辦事項(ToDo),約會等GTD(Org-mode)
  • 寫作與出版(Org-mode,Muse-mode)
  • 目錄管理(Dired)
  • 文件比較、合併(Ediff)
  • 閱讀info和man文檔(M-x info,woman)
  • 瀏覽網站(M-x eww)
  • 為各種程序(TeXLaTeX等)提供統一的操作界面
  • ……

此外Emacs還有如下特點:

  1. 實時編輯器
  2. Self-documenting
  3. 可定製性
  4. 可擴展性(集成Lisp語言)

可定製性[編輯]

GNU Emacs幾乎所有的功能都可以定製,有的可以通過C語言實現,有的可以通過一個Lisp的方言——Emacs Lisp來實現。在Lisp環境中,變量子程序可以在不重新編譯/啟動Emacs的前提下被修改。Emacs用戶可以根據自身的需要和偏好對編輯器進行定製。強大而自由的個人定製功能是Emacs受到廣泛歡迎的重要原因之一。定製Emacs主要有三種方法:

  1. 使用Emacs的交互式定製功能(即customize)。Emacs提供了圖形化的交互界面,使用戶能夠對可定製的公共變量進行設置,也可以定製配色主題。這種方法使Emacs的初學者不需要接觸Emacs Lisp代碼即可完成定製。
  2. 將一系列按鍵記錄為宏,調用這一宏可以自動重複進行已經記錄的一系列複雜操作。宏可以保存並命名,以便按名調用,不過同一時刻只能存在一個匿名的宏。
  3. 通過使用Emacs Lisp完成Emacs的定製。這種方法最為複雜,但是也提供了更多的靈活性和更強大的功能。用戶通常將個人定製的Emacs Lisp代碼保存在一個名為.emacs(.el)(或init.el)的配置文件中,Emacs程序運行之初便讀取這一文件,完成用戶要求的配置。用戶可以通過.emacs文件重設變量、重新定義按鍵的綁定(key bindings)、以及定義新的命令,以方便用戶個人的使用。很多高級用戶的.emacs文件的個性化配置長達數百行甚至更多,這些個人的定製使他們的Emacs不僅與默認配置的功能不同,每個人的Emacs之間也千差萬別。這種差異能很好的滿足不同個性的偏好和不同工作的需求。

如果一段Emacs Lisp代碼確實有用,它通常會被打包並發布給其他用戶。在因特網上能找到很多這樣來自第三方的Emacs Lisp庫,例如能用於編輯維基百科條目的wikipedia-modeUsenet上的新聞組gnu.emacs.sources[永久失效連結]專門發布新的Emacs Lisp庫。有些第三方代碼最終還成為了Emacs的一部分。

手工配置安裝各種Emacs Lisp代碼畢竟有些麻煩。為了解決這個問題,Emacs 24自帶包管理器ELPA(package.el)。用戶可以方便的瀏覽可用的包(M-x package-list-packages)和自動下載安裝包(M-x package-install)。詳細信息可以參考Emacs Wiki上的ELPA詞條頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)。

性能[編輯]

在GNU Emacs剛誕生時,它比相同系統上的其他編輯器運行速度要慢很多,但是現代的電腦可以很快地運行GNU Emacs。早期的GNU Emacs可以處理256 MB以下的文件,GNU Emacs 23.2將這一限制提升到512 MB,而在64位系統的GNU Emacs 24中,這個限制是大約2 EiB。

平台[編輯]

Emacs是目前世界上最具可移植性的重要軟件之一,能夠在當前絕大多數操作系統上運行,包括各種類Unix系統GNU/LinuxFreeBSDNetBSDOpenBSDSolarisAIXOS X等)、MS-DOSMicrosoft Windows等。甚至在Android和諾基亞的Maemo上,Emacs也能運行。

GNU Emacs既可以在文本終端也可以在圖形用戶界面環境下運行。在類Unix系統上,GNU Emacs使用X-Window產生GUI,或者直接使用「框架」(widget toolkit),例如MotifLessTifGTK+等等。Emacs也能夠利用OS X和Microsoft Windows的本地圖形系統產生GUI。用GUI環境下的Emacs能提供菜單欄(Menubar)、工具欄(toolbar)、滾動條以及環境菜單(context menu)等交互方式。

編輯模式[編輯]

主模式[編輯]

Emacs採取的編輯方式是對不同類型的文本進入相應的編輯模式,即「主模式」(major mode)。Emacs針對多種文檔定義了不同的主模式,包括普通文本文件、各種編程語言源文件HTML文檔、TEXLaTeX文檔,以及其他類型的文本文件等等。

每種主模式都有特殊的Emacs Lisp變量和函數,使用戶在這種模式下能更方便的處理這一特定類型的文本。例如,各種編程語言的主模式通常會提供:

  • 語法高亮(「font lock」):對源文件文本中的關鍵字、注釋加以不同的字體和顏色(「faces」)。
  • 自動縮進,用來維護文件的格式一致。
  • 自動插入文件所需要的結構元素,如空格、換行以及括號。
  • 特殊的編輯命令,比如跳轉到函數的開頭或者結尾,或者(在類似於XML的標記語言中)驗證文檔還有插入關閉標籤。

次模式[編輯]

Emacs還能進一步定義「次模式」(minor mode),用以深度定製Emacs。一個GNU Emacs的緩衝區(buffer)只能關聯於一種主模式,卻能同時關聯多個次模式。比如,編寫C語言的主模式可以同時定義多個次模式,每個次模式有着不同的縮進風格(indent style)。

國際化[編輯]

Emacs支持對多種文字的文本編輯,加上對多種字符集、字母系統、書寫系統,以及不同文化的書寫習慣都提供了支持,使得世界上大多數語言的使用者都能通過Emacs進行文本處理。Emacs還能通過調用諸如Aspell這樣的外部程序,實現多種語言的拼寫檢查。GNU Emacs 24添加了對雙向文字的支持。

Emacs支持包括UTF-8在內的諸多編碼系統。GNU Emacs從23開始以UTF-8作為自身的編碼系統,而在之前的版本,Emacs擁有一種特殊的內部編碼系統MULE(MULti-language Environment),在讀寫文件時進行編碼和解碼。XEmacs編碼系統和GNU Emacs相似,但具體的實現方法不完全一樣。

一個叫做Emacspeak的子系統可以通過音頻反饋,讓擁有視覺障礙的用戶和盲人用戶使用Emacs。

使用Emacs[編輯]

命令[編輯]

在普通的編輯模式下,GNU Emacs和其他文本編輯器一樣,允許用戶通過按下鍵盤上的鍵插入其相對應的字符,也可以使用鍵盤上的方向鍵來移動光標。使用各種修飾鍵(如[Ctrl]、[Alt]、[Shift]等)和其它的普通鍵配合可以調用Emacs Lisp函數和宏。

某些GNU Emacs命令會調用外部程序,比如使用Aspell進行拼寫檢查或者使用GCC進行程序編譯,解析被調用的外部程序的輸出,並將結果顯示出來。習慣IBM Common User Access的用戶可以使用「cua-mode」,「cua-mode」曾經是一個第三方插件,從GNU Emacs 22開始被包含在Emacs中。

下表給出了一些基本命令。[Ctrl]鍵以大寫C表示,[Meta]鍵[Alt]鍵以大寫M表示。

命令 快捷鍵 功能
forward-word M-f 向前移動一個單詞。
isearch-forword C-s 遞增搜索
undo C-/ 撤銷最後一次操作,如果多次執行則取消以前的操作。
keyboard-quit C-g 取消當前的命令。
find-file C-x C-f 在一個新的緩衝區里訪問某個文件(用戶給定文件名)。
save-buffer C-x C-s 將緩衝區的內容保存到文件。
save-some-buffers C-x s 保存所有的緩衝區
save-with-newname C-x C-w 將緩衝區的內容另存為一個新的文件。
save-buffers-kill-emacs C-x C-c 提示是否保存文件,然後退出Emacs。
set-mark-command C-[空格] 設定標記,用於剪切或複製。
kill-region C-w 剪切標記到當前光標所在處的文本。
kill-ring-save M-w 複製標記到當前光標所在處的文本。
yank C-y 從Emacs的剪貼板中粘貼文本。
kill-buffer C-x k 關閉當前buffer。

註:中文系統C-[空格]一般為系統輸入法,可使用C-@代替。

小緩衝[編輯]

Emacs使用「小緩衝」(通常在最下面一行)顯示信息提示以及輸入命令和命令參數。在合適的情況下,小緩衝支持使用製表鍵或空格鍵補全。每個frame只有一個小緩衝。

文件管理與顯示[編輯]

Emacs將文本存放在緩衝區中。用戶可以創建新的緩衝區,也可以關閉不需要的緩衝區,Emacs可以同時存在很多緩衝區。大部分的緩衝區的文本來自文本文件,用戶可以編輯緩衝區的內容,並且保存到磁盤上。緩衝區也可以保存臨時文本,比如「help」庫顯示的文檔字符串。

編程語言支持[編輯]

Python[編輯]

  • Emacs 內建的 python-mode
  • Elpy

Emacs小拇指[編輯]

很多Emacs用戶都有過重複性勞損的經歷,原因是Emacs強烈依賴Ctrl鍵和Meta鍵,也由於Ctrl鍵在現代鍵盤中的位置。

解決方法有軟件方法,也有硬件方法。軟件方法包括:

  • 使用 ergoemacs-mode 定製鍵盤布局。[4]
  • 定製鍵盤布局,使Ctrl和大寫鎖定鍵交換位置。其他相似的方法包括將大寫鎖定鍵定義為Ctrl,或交換Ctrl和Meta鍵。
  • god-mode 可以讓 Emacs 不用修飾鍵就觸發命令。
  • 使用 evil-mode,一個高級的 Vim 模擬層。
  • Emacs有一個內置的「Viper-mode」,允許用戶使用vi的鍵綁定來進行基本的文本編輯,而使用Emacs本身的鍵綁定來進行更高級的操作。
  • 讓一個更容易按的鍵(如空格鍵)擁有多種功能,當那個鍵和其他鍵一起按下時,功能為Ctrl鍵的。
  • 使用語音輸入控制Emacs。
  • 很多軟件,如xwrits,可以提醒用戶進行定期的休息。

硬件方法包括使用特殊的鍵盤,如Kinesis鍵盤的修飾鍵放在大拇指很容易按到的位置,或者微軟自然鍵盤,它的修飾鍵對稱的放置在鍵盤的兩邊,並且可以使用手掌按下。腳控踏板也是一種方法。

如果使用普通鍵盤,可以在按Ctrl組合鍵時手掌下移,用無名指擊Ctrl,或者直接以小指掌骨壓下Ctrl,以規避小指過度利用。

「Emacs小拇指」是近些年才出現的。在Emacs誕生時,鍵盤的Ctrl鍵非常大,並且在空格鍵的旁邊,使用大拇指很容易按。

Vim 的擁護者經常以Emacs小拇指作為切換編輯器的原因,雖然有些 Vim 用戶(因為相似的原因)也會交換模式轉換鍵和大小寫轉換鍵的功能。[5]

外部連結[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ 原文:because <E> was not in use as an abbreviation on ITS at the time.
  2. ^ 原文:EMACS was distributed on a basis of communal sharing, which means all improvements must be given back to me to be incorporated and distributed.
  3. ^ Re: Looking for a new Emacs maintainer or team. gnu.org Mailing List. [2008-02-23]. (原始內容存檔於2011-06-03). (英文),參見"Stallman on handing over GNU Emacs, its future and the importance of nomenclature"頁面存檔備份,存於網際網路檔案館(英文)
  4. ^ ergoemacs-mode. [2015-02-17]. (原始內容存檔於2015-06-27). 
  5. ^ VimとEmacsのあいだで小指痛を叫んだけもの. 2007-10-14 [2015-02-17]. (原始內容存檔於2015-02-17) (日語). 
  6. ^ GNU Emacs的终极扩展管理工具— el-get. Emacs中文網. [2012-05-29]. (原始內容存檔於2012-06-20). 
  7. ^ Emacs Wiki. [2012-05-29]. (原始內容存檔於2012-05-23). 
  8. ^ redguardtoo. 一年成为Emacs高手(像神一样使用编辑器). csdn. [2012-05-29]. (原始內容存檔於2013-04-30). 
  9. ^ EmacsWiki: Site Map. [2012-05-29]. (原始內容存檔於2012-12-06). You can edit this website. There’s a link, Edit this page, at the bottom of this and other pages. Please check SiteMap Discussion before editing this SiteMap page, however. 
  • 註:本文第一部分,部分引用自遵守GFDL的《Emacs用戶指南》漢譯版

參見[編輯]