# 把 Vim 打造成源代码编辑器 [TOC=2,3] ## 前言 程序开发过程中,源代码的编辑主要是为了实现算法,结果则是一些可阅读的、便于检错的、可移植的文本文件。如何产生一份良好的源代码,这不仅需要一些良好的编辑工具,还需要开发人员养成良好的编程修养。 Linux 下有很多优秀的程序编辑工具,包括专业的文本编辑器和一些集成开发环境(IDE)提供的编辑工具,前者的代表作有 Vim 和 Emacs,后者的代表作则有 Eclipse,Kdevelope,Anjuta 等,这里主要介绍 Vim 的基本使用和配置。 ## 常规操作 通过 Vim 进行文本编辑的一般过程包括:文件的打开、编辑、保存、关闭/退出,而编辑则包括插入新内容、替换已有内容、查找内容,还包括复制、粘贴、删除等基本操作。 该过程如下图: ![Vim基本使用过程](https://box.kancloud.cn/2015-10-06_56133158edd82.jpg) 下面介绍几个主要操作: ### 打开文件 在命令行下输入 `vim 文件名` 即可打开一个新文件并进入 Vim 的“编辑模式”。 编辑模式可以切换到命令模式(按下字符 `:`)和插入模式(按下字母 `a/A/i/I/o/O/s/S/c/C` 等或者 Insert 键)。 编辑模式下,Vim 会把键盘输入解释成 Vim 的编辑命令,以便实现诸如字符串查找(按下字母 `/`)、文本复制(按下字母 `yy`)、粘贴(按下字母 `pp`)、删除(按下字母 `d` 等)、替换(`s`)等各种操作。 当按下 `a/A/i/I/o/O/s/S/c/C` 等字符时,Vim 先执行这些字符对应命令的动作(比如移动光标到某个位置,删除某些字符),然后进入插入模式;进入插入模式后可以通过按下 ESC 键或者是 `CTRL+C` 返回到编辑模式。 在编辑模式下输入冒号 `:` 后可进入命令模式,通过它可以完成一些复杂的编辑功能,比如进行正则表达式匹配替换,执行 Shell 命令(按下 `!` 命令)等。 实际上,无论是插入模式还是命令模式都是编辑模式的一种。而编辑模式却并不止它们两个,还有字符串查找、删除、替换等。 需要提到的是,如果在编辑模式按下字母 `v/V` 或者是 `CTRL+V`,可以用光标选择一个区块,进而结合命令模式对这一个区块进行特定的操作。 ### 编辑文件 打开文件以后即可进入编辑模式,这时可以进行各种编辑操作,包括插入、复制、删除、替换字符。其中两种比较重要的模式经常被“独立”出来,即上面提到的插入模式和命令模式。 ### 保存文件 在退出之前需切换到命令模式,输入命令 `w` 以便保存各种编辑后的内容,如果想取消某种操作,可以用 `u` 命令。如果打开 Vim 编辑器时没有设定文件名,那么在按下 `w` 命令时会提示没有文件名,此时需要在 `w` 命令后加上需要保存的文件名。 ### 退出/关闭 保存好内容后就可退出,只需在命令模式下键入字符 `q`。如果对文件内容进行了编辑,却没有保存,那么 Vim 会提示,如果不想保存之前的编辑动作,那么可按下字符 `q` 并且在之后跟上一个感叹号`!`,这样会强制退出,不保存最近的内容变更。 ## 命令模式 这里需要着重提到的是 Vim 的命令模式,它是 Vim 扩展各种新功能的接口,用户可以通过它启用和撤销某个功能,开发人员则可通过它为用户提供新的功能。下面主要介绍通过命令模式这个接口定制 Vim 以便我们更好地进行源代码的编辑。 ### 编码风格与 indent 命令 先提一下编码风格。刚学习编程时,代码写得很“难看”(不方便阅读,不方便检错,看不出任何逻辑结构),常常导致心情不好,而且排错也很困难,所以逐渐意识到代码编写需要规范,即养成良好的编码风格,如果换成俗话,那就是代码的排版,让代码好看一些。虽说“编程的“(高雅一些则称开发人员)不一定懂艺术,不过这个应该不是“搞艺术的”(高雅一些应该是文艺工作人员)的特权,而是我们应该具备的专业素养。在 Linux 下,比较流行的“行业”风格有 KR 的编码风格、GNU 的编码风格、Linux 内核的编码风格(基于 KR 的,缩进是 8 个空格)等,它们都可以通过 `indent` 命令格式化,对应的选项分别是`-kr`,`-gnu`,`-kr -i8`。下面演示用 `indent` 命令把代码格式化成上面的三种风格。 这样糟糕的编码风格看着会让人想“哭”,太难阅读啦: ~~~ $ cat > test.c /* test.c -- a test program for using indent */ #include<stdio.h> int main(int argc, char *argv[]) { int i=0; if (i != 0) {i++; } else {i--; }; for(i=0;i<5;i++)j++; printf("i=%d,j=%d\n",i,j); return 0; } ~~~ 格式化成 KR 风格,好看多了: ~~~ $ indent -kr test.c $ cat test.c /* test.c -- a test program for using indent */ #include<stdio.h> int main(int argc, char *argv[]) { int i = 0; if (i != 0) { i++; } else { i--; }; for (i = 0; i < 5; i++) j++; printf("i=%d,j=%d\n", i, j); return 0; } ~~~ 采用 GNU 风格,感觉不如 KR 的风格,处理 `if` 语句时增加了代码行,却并没明显改进效果: ~~~ $ indent -gnu test.c $ cat test.c /* test.c -- a test program for using indent */ #include<stdio.h> int main (int argc, char *argv[]) { int i = 0; if (i != 0) { i++; } else { i--; }; for (i = 0; i < 5; i++) j++; printf ("i=%d,j=%d\n", i, j); return 0; } ~~~ 实际上 `indent` 命令有时候会不靠谱,也不建议“先污染再治理”,而是从一开始就坚持“可持续发展”的观念,在写代码时就逐步养成良好的风格。 需要提到地是,Linux 的编码风格描述文件为内核源码下的 [Documentation/CodingStyle](https://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/plain/Documentation/CodingStyle),而相应命令为 [scripts/Lindent](https://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/plain/scripts/Lindent)。 ### 用 Vim 命令养成良好编码风格 从演示中可看出编码风格真地很重要,但是如何养成良好的编码风格呢?经常练习,遵守某个编码风格,一如既往。不过这还不够,如果没有一个好编辑器,习惯也很难养成。而 Vim 提供了很多辅助我们养成良好编码习惯的功能,这些都通过它的命令模式提供。现在分开介绍几个功能; | Vim 命令 | 功效 | |-----|-----| | `:syntax on` | 语法加“靓”(亮) | | `:syntax off` | 语法不加“靓”(亮) | | `:set cindent` | C 语言自动缩进(可简写为`set cin`) | | `:set sw=8` | 自动缩进宽度(需要`set cin`才有用) | | `:set ts=8` | 设定 TAB 宽度 | | `:set number` | 显示行号 | | `:set nonumber` | 不显示行号 | | `:setsm` | 括号自动匹配 | 这几个命令对代码编写来说非常有用,可以考虑把它们全部写到 `~/.vimrc` 文件(Vim 启动时会去加载这个文件里头的内容)中,如: ~~~ $ cat ~/.vimrc :set number :set sw=8 :set ts=8 :set sm :set cin :syntax on ~~~ ### 相关小技巧 需要补充的几个技巧有; - 对注释自动断行 - 在编辑模式下,可通过 `gqap` 命令对注释自动断行(每行字符个数可通过命令模式下的 `set textwidth=个数` 设定) - 跳到指定行 - 命令模式下输入数字可以直接跳到指定行,也可在打开文件时用`vim +数字 文件名`实现相同的功能。 - 把 C 语言输出为 html - 命令模式下的`TOhtml`命令可把 C 语言输出为 html 文件,结合 `syntax on`,可产生比较好的网页把代码发布出去。 - 注释掉代码块 - 先切换到可视模式(编辑模式下按字母 `v` 可切换过来),用光标选中一片代码,然后通过命令模式下的命令 `s#^#//#g` 把某这片代码注释掉,这非常方便调试某一片代码的功能。 - 切换到粘贴模式解决 Insert 模式自动缩进的问题 - 命令模式下的 `set paste` 可解决复制本来已有缩进的代码的自动缩进问题,后可执行 `set nopaste` 恢复自动缩进。 - 使用 Vim 最新特性 - 为了使用最新的 Vim 特性,可用 `set nocp` 取消与老版本的 Vi 的兼容。 - 全局替换某个变量名 - 如发现变量命名不好,想在整个代码中修改,可在命令模式下用 `%s#old_variable#new_variable#g` 全局替换。替换的时注意变量名是其他变量一部分的情况。 - 把缩进和 TAB 键都替换为空格 - 可考虑设置 `expandtab`,即 `set et`,如果要把以前编写的代码中的缩进和 TAB 键都替换掉,可以用 `retab`。 - 关键字自动补全 - 输入一部分字符后,按下 `CTRL+P` 即可。比如先输入 `prin`,然后按下 `CTRL+P` 就可以补全了。 - 在编辑模式下查看手册 - 可把光标定位在某个函数,按下 `Shift+k` 就可以调出 `man`,很有用。 - 删除空行 - 在命令模式下输入 `g/^$/d`,前面 `g` 命令是扩展到全局,中间是匹配空行,后面 `d` 命令是执行删除动作。用替换也可以实现,键入 `%s#^\n##g`,意思是把所有以换行开头的行全部替换为空。类似地,如果要把多个空行转换为一个可以输入 `g/^\n$/d` 或者 `%s#^\n$##g`。 - 创建与使用代码交叉引用 - 注意利用一些有用的插件,比如 `ctags`, `cscope` 等,可以提高代码阅读、分析的效率。特别是开放的软件。 - 回到原位置 - 在用 `ctags` 或 `cscope` 时,当找到某个标记后,又想回到原位置,可按下 `CTRL+T`。 这里特别提到 `cscope`,为了加速代码的阅读,还可以类似上面在 `~/.vimrc` 文件中通过 `map` 命令预定义一些快捷方式,例如: ~~~ if has("cscope") set csprg=/usr/bin/cscope set csto=0 set cst set nocsverb " add any database in current directory if filereadable("cscope.out") cs add cscope.out " else add database pointed to by environment elseif $CSCOPE_DB != "" cs add $CSCOPE_DB endif set csverb :map \ :cs find g <C-R>=expand("<cword>")<CR><CR> :map s :cs find s <C-R>=expand("<cword>")<CR><CR> :map t :cs find t <C-R>=expand("<cword>")<CR><CR> :map c :cs find c <C-R>=expand("<cword>")<CR><CR> :map C :cs find d <C-R>=expand("<cword>")<CR><CR> :map f :cs find f <C-R>=expand("<cword>")<CR><CR> endif ~~~ 因为 `s,t,c,C,f` 这几个 Vim 的默认快捷键用得不太多,所以就把它们给作为快捷方式映射了,如果已经习惯它们作为其他的快捷方式就换别的字符吧。 **注** 上面很多技巧中用到了正则表达式,关于这部分请参考:[正则表达式 30 分钟入门教程](http://deerchao.net/tutorials/regex/regex.htm)。 更多的技巧可以看看后续资料。 ## 后记 实际上,在源代码编写时还有很多需要培养的“素质”,例如源文件的开头注释、函数的注释,变量的命名等。这方面建议看看参考资料里的编程修养、内核编码风格、网络上流传的《华为编程规范》,以及《[C Traps & Pitfalls](https://en.wikipedia.org/wiki/C_Traps_and_Pitfalls)》, 《[C-FAQ](http://c-faq.com/)》等。 ## 参考资料 - Vim 官方教程,在命令行下键入 vimtutor 即可 - vim 实用技术序列 - [实用技巧](http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-tip-vim1/) - [常用插件](http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-tip-vim2/) - [定制 Vim](http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-tip-vim3/) - [Graphical vi-vim Cheat Sheet and Tutorial](http://www.viemu.com/a_vi_vim_graphical_cheat_sheet_tutorial.html) - [Documentation/CodingStyle](https://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/plain/Documentation/CodingStyle) - [scripts/Lindent](https://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/plain/scripts/Lindent)。 - [正则表达式 30 分钟入门教程](http://deerchao.net/tutorials/regex/regex.htm) - [也谈 C 语言编程风格:完成从程序员到工程师的蜕变](http://www.tinylab.org/talk-about-c-language-programming-style/) - Vim 高级命令集锦 - 编程修养 - C Traps & Pitfalls - C FAQ