Emacs修炼之道

“Don’t panic.”
— The Hitchhiker’s Guide to the Galaxy

作为一个Emacs控,在办公室我也积极的向别人推荐Emacs,有时候会需要向别人介绍和解释Emacs,比如它能够做什么,与其它编辑器有什么不同,如何使用它等。Emacs是一个很大的话题,而且网上关于Emacs/Vim/其他编辑器的各种圣战中飞扬的口水已经太多了,所以这里我把这篇内容缩小到Emacs的修炼这一点上,因为对于那些真正对Emacs感兴趣并准备起锚出发的Emacs初学者,如果有一个详细的指南,它记录了从入门到进阶等各个阶段,以及前进的道路上有哪些可以借力的资料或资源等,这是很有帮助的。于是我有了写此文的打算,作为一个过来人我就斗胆写一下Emacs的修炼之道。

一般来说,那些决定不用系统自带的文本编辑器,而专门花时间学习Vim/Emacs的人都需要在文本上做比较多的工作,他们希望在工具这一块上做长期的投资——即使Vim/Emacs的入门需要一些精力和时间,但熟悉之后能提高工作效率并长期发挥作用,当然这些人之中有很多是程序员。如果你像我认识的一些朋友一样,对系统自带的文本编辑器,比如windows下的notepad,保持100%的满意,那么就不用接着往下看了,尽可跳过下文并继续留在那个与世隔绝的默认编辑器的桃花源里,这种说法好像比较鄙视notepad,但其实它主要是说:如果编辑需求复杂多变,那么编辑器相应的也需要变得复杂强大。

接下来这一个Emacs之道会有点长,因为Emacs被设计成能提供各种复杂多变的编辑功能,甚至是文本编辑之外的,例如玩游戏或收邮件等其它功能,所以Emacs才会有“伪装成操作系统的编辑器”这一别称,而且学习曲线会变得非常的,呃,奇怪[1]。尽管下文有点长,但是记得带上你的毛巾[2],无论遇到什么情况,最重要的是,Don’t panic。

我把Emacs修炼的道路分为几个主要的阶段:

1. 入门小徒

初学Emacs,首先要了解Emacs的基本操作,Emacs自带的tutorial文档就是为零起点的新手而写的,它介绍了窗口(window),文件,缓冲区等概念,并一步一步的指导初学者学习光标移动,插入修改,搜索,保存退出等基础功能,是最好的入门指南。默认的键绑定下在Emacs中使用C-h t可以打开这个tutorial文档,也有对应的中文译版叫《Emacs快速指南》,文档不长,整个看完并按文档指引练习一下,之后就可以用Emacs完成简单的文本编辑。

接下来可以阅读《Learning GNU Emacs》,这本由老牌黑客Eric Raymond参与编写的书是学习Emacs的经典书目,内容很多也很全面,它介绍了从用Emacs做基本的文本编辑,到用Emacs收发邮件阅读网页,到定制编辑宏以及做程序开发等各种功能。初学者可以只读前5章,对Emacs的环境及常用操作做一个比较细致的了解。这本书的原英文第1版讨论的是Emacs的18版本,之后第2版出版,讨论的是Emacs的19.30版,而2004年出版的第3版,则随着Emacs的版本升级把内容更新到21.3版,到2013的今天,Emacs的主版本号已经升到24,虽然这本书在过去一段时间也算是与时俱进,但从版本上来远远落后于Emacs更新的速度,不过,很多内容在Emacs中保持稳定,还是很有价值的,只是阅读的时候要注意一下版本变化。这本书也有中文译本,已经绝版,但对应的只是较旧的英文第2版,译文流畅印刷错误也少,译本质量尚佳,因为是针对初学者而写的入门书,讲解详细,辅以图示截屏帮助理解,读来比较轻松。

进一步学习的话,则根据各人的需求而选择了,需求不同则学习的内容也不同。希望使用Emacs来做大量重复编辑的人可以学习定制编辑宏,用来写笔记的可以学习outline-mode或org-mode,用来收邮件的可以学习mew等邮件客户端的用法。考虑到使用Emacs的人当中有很多的程序员,那么也根据编程语言的不同,学习的编辑模式也不同,Emacs对于多种编程语言都有着很好的支持,如C, C++, Java, Shell, Python, Perl, Erlang, Lisp……还有常见标记语言如Html, XML和排版用的Tex, LaTeX和Troff等。此外你可能会需要一些特别的功能,这些功能在其它的编辑器/IDE也有,比如显示行号,在编写代码时的自动补全,全文格式化,代码折叠与展开,实时显示代码错误等,Emacs还有一些比较独特好玩的功能,如hungry delete。学习这些内容,除了《Learning GNU Emacs》这本书第5章后面的多个章节之外,网上也有很多的资料,不过就比较分散了,要找到Emacs是否有满足你特定需要的扩展,或者这些扩展怎么使用,google是一个很好帮手。

这个时候你已经很熟悉Emacs日常使用,以及为自己的编辑需要加了一些扩展和定制,在配置文件不断变大的同时,你可能也知道一点简单的Emacs Lisp写法,但对Emacs Lisp还没有深入的了解。

由于各人的编辑需求不一样,这个寻找某种特定功能并定制使用的过程可长可短,了解Emacs在各种编辑模式下的功能有助于进一步学习Emacs Lisp及Emacs的内部实现,但这不是必需的。即使你很快的进入下一阶段开始系统学习Emacs Lisp,但如果时不时会遇到新的编辑需要,还是会重复上述的扩展定制过程。以像我自己为例,因为需要编辑的代码种类越来越多,如后来的Markdown, Erlang,所以也对应的添加了markdown-mode, erlang-mode的定制代码。

2. 登堂入室

在接触Emacs的过程中,很多新手都会注意到一个事实:Emacs是用一种叫做Emacs Lisp的Lisp方言写的,如果不懂Emacs Lisp是无法进一步走入Emacs的殿堂的。所以在这里我把“开始系统的学习Emacs Lisp”做为进入到第2阶段的标志。

在Emacs自带的Info文档中,对Emacs的描述是:

Emacs is the extensible, customizable, self-documenting real-time display editor.

可以看到,可扩展性,可定制性和自文档化是Emacs三个特别强调的特点,前两个特点或者其它编辑器也有,比如Vim,但自我文档化这一点,可算是Emacs的一个独门绝技,是的,在visual studio中也有帮助系统,不过与Emacs的自文档化比起来,还是差得太远了,这方面可以比肩Lisp的编程语言不多,Python是其中一个,自文档化与交互式编程结合起来,整个编程环境会让写代码的人相当舒服。

要开始Emacs Lisp之旅,最好的学习资料也是Emacs自带的文档,在Info中有一个Emacs Lisp的入门教程《An Introduction to Programming in Emacs Lisp》,这个文档由另一位老牌黑客Robert Chassell所写,由浅入深地详细介绍了Emacs Lisp中的列表操作,函数,缓冲区操作,窄化,剪切粘贴,正则表达式,代码调试等内容,由于把读者定位为没学过编程的人,所以行文比较啰嗦,程序员读起来可能会有点不耐烦。它也有中文翻译版,书名叫做《GNU Emacs Lisp编程入门》,不过也比较旧了,是2001年由FSF中国组织翻译并出版的,年代久远,对应的Emacs版本是19,这本中译版也已经绝版,不过网上可以找到电子版。虽然后来大师洪峰在他某次答问中说这本中译版质量很高[3],我个人看过纸版全书之后觉得其实翻译和出版的错误也不少,像他读过那么多书的人肯定清楚一个译本的质量怎么才算是“很高”,不过此书的中文翻译是他组织的,有点敝帚自珍也是人之常情。

特别值得一提的是,在这本书的前言里,作者Robert说“希望读者养成阅读源代码的习惯”,并把Emacs当成一个代码的宝藏,学习其工作机制。书中的内容多是具体的代码细节,看过之后是会忘记的,但“深入代码”这个习惯一旦养成,受用无穷。我个人认为也可以依据同样的标准来定义玩Emacs的程度,真正Emacs玩得好,不是说要用过多少个扩展,用得有多么的熟悉,而是深入到源代码去了解其内部实现。

在读完《GNU Emacs Lisp编程入门》的基础上,可以找一些其它的Emacs Lisp入门级资料来看看,比如wiki上的Emacs Lisp Cookbook,上面就有常用的各种数据结构,文件目录操作等的代码示例。经过学习之后,到网上一些站点,比如Emacs中文网李杀网,看一些文章通读其中简单的Lisp代码已经没有困难。

同时,可以阅读一些Emacs中常用小功能的源代码,比如自动高亮括号的paren.el,高亮当前行的highlight-current-light.el,显示行号的linum.el,自动插入括号对的skeleton.el等,在读源代码的过程中有时会遇到未知的库函数和新的概念,通过查询Emacs的自带文档一般可以解决问题。

通过前面的学习,在前一阶段的基础上你已经掌握大量的Emacs Lisp,在阅读源代码上有了不少的积累,但由于没有全面系统的学习Emacs Lisp,有时候读起源代码来不懂的地方太多,会有种力不从心之感,这时候就可以开始进入第3阶段。

3. 武林高手

对于学习Emacs Lisp,最权威的两个文档当然是Emacs自带的Info文档《The Emacs Editor》和《The Emacs Lisp Reference Manual》,前者主要介绍作为编辑器的Emacs概念和机制,比如kill-ring,display, key-binding, 各种mode等,重点在使用,后者则全面系统的介绍了Emacs Lisp这门编程语言,比如各种数据结构及操作,宏,文加载等,重点在于编程,Emacs Lisp作为Emacs的实现语言,当然两个文档会有标题或内容看起来很类似的章节,但由于两个文档重点不一样,两者互为呼应补充而非重复。这两个都是大部头,要读完的话甚费时日,但其内容并不艰深,读起来还算轻松,耐心读完的话,会功力剧增,对Emacs的理解有很大的提高。虽然我在这里把两个文档一起列出,但其实阅读顺序和阅读习惯可以按各人的习惯自由安排:可以先读前一本,读完再读后一本;也可以先读后一本,在遇到新概念的时候再回头看看前一本的对应章节。这两种都是比较有效的读法。就像电影《黑客帝国》第一部所讲的,在Neo知道Matrix不是看起来那样的真实之后,进入Matrix中能看到一些不真实的事物,读完这两本书之后,你再进入Emacs的时候,看着界面的buffer,高亮的代码块,mode-line等,不再只是看到它们显示出来的样子,而且透过表面看到了里面运行的模块和流动的代码。

作为读书的补充,可以适当的找一些源代码来看,一些常用的扩展如auto-complete, yasnippet等代码目录结构不算复杂的都合适。我个人建议以兴趣和熟悉程度为出发点,以你熟悉的mode,或最感兴趣的扩展来作为开始,因为对外部功能了解越多,越有助于理解其内部代码,就像熟悉Linux的库和系统接口,有助于阅读内核源代码一样。

到此,你已经全面系统的学习过Emacs和Emacs Lisp,在阅读源代码上也有了大量的积累。在正式变为高手之前,还有需要做一件事情:写至少一个扩展,并奉献出来。在开源文化或黑客伦理中,一个人成为高手或黑客,不仅因为他技术高超,而且因为他有很好的奉献精神。写一个扩展需要很多的劳动,写一个规模大而且质量好的扩展更是辛苦。虽然在前面的学习过程中,你已经读过一些扩展的源代码了,但在开始正式自己写扩展之前,或者你有兴趣阅读一下《Writing GNU Emacs Extensions》这本书,了解一下如何从头到尾写一个扩展。这本由Bob Glickstein写的书于1997年由O’Reilly出版,虽然内容很好,但是真的远远落后于时代了,对应的Emacs版本是18,目前能找到的电子版印刷错误也较多。

4. 飞升成仙

到了这个阶段,进一步提升自己的方向有两个,一曰深度,一曰广度。

深度方面,可以全面阅读Emacs的源代码,学习其底层的C核心,Emacs Lisp解释器的原理,学习Emacs的启动/运行过程,事件机制,与外部进程的接口,等等。还可以找一些较复杂较庞大的扩展代码来看,例如广为人知的巨兽CEDET等,除了熟悉如何用Emacs Lisp来实际编写大项目之外,还需要懂得很多与具体应用紧密相关的内容,例如对于CEDET,就需要知道编程语言的词法文法解析过程。这种复杂项目对基础知识的要求较高,读起来较为艰深,需要做好“深挖洞,广积粮”的准备。

广度方面,可以广泛涉猎其它Lisp方言,学习Lisp的实现,历史及著名项目等,甚至可以弄一个Lisp Machine来玩玩,或者学习其它的函数式编程语言。这个话题太大,但我还是尽力尝试提供一点帮助信息。最大的两个Lisp方言当然是Common Lisp和Scheme,如果详细叙述如何学习Common Lisp或Scheme,那么可以需要写的篇幅比本文长得多,或者将来在我的博客上会出现《Common Lisp修炼之道》或《Scheme修炼之道》,但至少暂时是既无能力也无计划。这里只是简单列一下可供参考的书目:

《Structure and Interpretation of Computer Programs》,中译本《计算机程序的构造和解释》
《Ansi Common Lisp》,目前网上有在线中文翻译版本,前几章翻译得还不错
《Practical Common Lisp》, 伞哥(田春)翻译了中文版,2011年出版,有的地方读起来比较生涩
《On Lisp》,伞哥和其他人合作翻译,网上有电子版,翻译质量很高,就像前文所说,“很高”这两个字不是随便用的
《Paradigms of Artificial Intelligence Programming: Case Studies in Common Lisp》,由AI大牛Peter Norvig所写的,书名看起来只是AI方面的书,但其实也是一本很好的Common Lisp教程
《Common LISP The Language, 2nd》,描述Common Lisp的语言标准

还有很多Lisp好书都没有一一列出,此外函数式编程语言也不少,虽然有时学习曲线陡得像是悬崖峭壁,但如果你真的到了这一步,相信会有足够的兴趣和技能支撑你继续走下去,总之可以选择的方向太多,这篇小文只谈Emacs修炼,适可而止。

到了这个层次,当然你也要注重发光发热,提挈后辈,可以在社区或邮件组多活动活动,奉献代码,解答疑问。不过这个也是大话题了,网上组织众多各人习惯不同,非三言几语能够说得清楚,按下不表。

如果以上提到的这些内容你都已经深入钻研,深到地球核心,又广到天际之远,那么恭喜恭喜,你可以正式宣称“神丹炼成,择日飞升”,到这个时候,你所需要的只剩下《颈椎病和鼠标手康复指南》。两千年前庄子就说了,“吾生也有涯,而知也无涯。以有涯随无涯,殆已;已而为知者,殆而已矣。”喜欢折腾Emacs的朋友们,人生短暂,还是悠着点吧。

注:
[1] 《主流文本编辑器学习曲线》这里有各种编辑器的学习曲线图示,Emacs的曲线比较奇怪。
[2] 《银河系漫游指南》中毛巾这个词条有一些特别的解释。
[3] 这个问答后来被整理成为《你是如何成为 Lisp 程序员的》一文,在网上可以找到。

Comments