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Emacs

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GNU Emacs
GNU Emacs 23.1.1，首個在X Window系統上支援反鋸齒的版本。
GNU Emacs 23.1.1，首個在X Window系統上支援反鋸齒的版本。
原作者理查·史托曼和蓋伊·史提爾二世
開發者GNU計劃
目前版本29.4[1]在維基數據編輯（2024年6月）
作業系統GNU/Linux、FreeBSD、AIX 4.3.3或更高、macOS、MS-DOS、Windows、NetBSD、OpenBSD、Solaris等
類型純文字編輯器
特許條款GNU通用公眾特許條款

Emacs（/ˈiːmæks/，源自Editor MACroS，巨集編輯器），是一個純文字編輯器家族，它具有可延伸性，用戶以程式設計師和其他以技術工作為主的電腦用戶為主。最初由理查德·史托曼於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巨集編輯器TECMAC和TMACS，它們是由蓋伊·史提爾二世、David Moon（英語：David A. Moon）、李察·格連布勒、Charles Frankston等人編寫的巨集純文字編輯器。

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·史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相容性。它們都使用了Emacs Lisp這種有着極強擴充性的程式語言，從而實現了包括程設、編譯乃至網絡瀏覽等等功能的擴充套件。

在Unix文化裏，Emacs是黑客們關於編輯器之戰的兩大主角之一，它的對手是vi（Vim）。

歷史

Emacs
GNU Emacs及其衍生
Emacs內部技術
模式（mode）
人物
相關

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-6和PDP-10電腦上執行的ITS作業系統的預設編輯器是一個叫TECO（Text Editor and Corrector）的行編輯器。與現代的純文字編輯器不同，TECO將輸入、編輯和文字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上輸入並不會直接將這些字元插入到文件裏去，必須先輸入一系列相應的TECO指令，而被編輯的文字在輸入命令的時候是不會顯示在螢幕上的。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）時見到了那裏的"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純文字編輯器都具有的特性。後來史托曼回到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，使得螢幕能跟隨用戶的每次輸入重新整理顯示。史托曼重寫了這一模式，使它執行得更有效率，後來又加入了巨集，允許用戶重新定義執行TECO程式的鍵位。

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訂的巨集，這些巨集的名字通常就以「MAC」或者「MACS」結尾，意為「巨集」（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。史提爾和史托曼經過一夜奮戰，最終由史托曼完成了這一任務，包括一套擴充套件和註釋新的巨集包的工具。這個完成的系統被稱作EMACS，代表「Editing MACroS」，也代表「E with MACroS」。

根據史托曼的說法，他採用這個名字是「因為當時<E>在ITS裏還沒有被當作縮寫用過」[2]。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）」的商店出售的雪糕很受歡迎，Dave Moon是那裏的老主顧，他就將ITS上一個給文字排版的程式命名為BOLIO，然而史托曼並不喜歡甚或根本不知道那種雪糕，此事後來成了黑客界的一樁公案。

史托曼意識到過多的客製化、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一樣只能執行在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純文字編輯器了。很快，Emacs就成為ITS上的標準編輯程式，接着由Michael McMahon從ITS移植到Tenex和TOPS-20作業系統上。其他Emacs早期的貢獻者還包括Kent Pitman、Earl Killian和Eugene Ciccarelli。到了1979年，Emacs已經是MIT人工智能實驗室和它的電腦科學實驗室的主流編輯器了。

其他早期實現

後來幾年，程式設計師們寫了很多類Emacs的編輯器。其中包括Michael McMahon和Daniel Weinreb為Lisp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作為自己的擴充語言。

詹姆斯·高斯林，在1981年寫了Gosling Emacs，他後來還發明了NeWS和Java。作為第一個在Unix上執行的類Emacs編輯器，Gosling Emacs由C語言實現，並且以Mocklisp作為擴充語言。1984年，Gosling Emacs成為專有軟件。

GNU Emacs

1984年，史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，不過史托曼後來用一個真正的Lisp直譯器代替了原來的Mocklisp直譯器，由於Lisp直譯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原始碼。GNU Emacs是GNU計劃的第一個專案，以C語言編寫，將Emacs Lisp（其直譯器由C實現）作為擴充語言。GNU Emacs最早廣泛釋出的版本是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，它釋出於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作為擴充語言。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專案建立了公共開發郵寄清單和匿名CVS原始碼訪問，開發工作在一個CVS原始碼倉庫中進行。2008年，Emacs開始使用Bazaar進行版本控制。

史托曼是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年將原始碼的維護工作交給了Stefan Monnier和Chong Yidong[4]。他在mail list上發出以下內容：

XEmacs

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

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

除上述編輯器以外，還有很多不基於GNU Emacs的編輯器，有些專案的目標是建立一個精簡版的Emacs。在1980年代，GNU Emacs只能在很高端的電腦上執行，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方言或者其他的程式語言。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。現在預設安裝在OpenBSD上。
  • NotGNU，一個小型、快速的Emacs實現，是免費軟件，支援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不可程式化的Emacs實現。
  • Zile是Zile 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，支援UTF-8，可以快速編輯上百兆大小的檔案。
  • Epsilon，一個由Lugaru Software開發的Emacs變種。支援MS-DOS、MS-Windows、GNU/Linux、FreeBSD、O/S 2等作業系統。它使用了一個與C語言語法類似的非Lisp語言作為擴充語言。
  • EmACT，1986年由Christian Jullien從MicroEmacs衍生而來，原始碼可以在SourceForge取得。
  • 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

著作權

Emacs的著作權遵從GNU通用公眾特許條款，賦予他人自由地對包括C和Lisp在內的Emacs原始檔進行修改和再發行的權利。較早版本的GNU Emacs文件是在一種對等（ad-hoc）的特許下釋出的，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特許。較新版本的GNU Emacs文件則採用《GNU自由文件特許條款》，以使用「不變段落」（"invariant sections"）的形式包含有同樣的文字，並且要求這些文件自我聲明為「GNU手冊」（GNU Manuals）。

功能特點

Emacs不僅僅是一個編輯器，它是一個整合環境，或可稱它為整合式開發環境，這些功能如讓用戶置身於全功能的作業系統中。Emacs可以：

  • 收發電子郵件、上新聞組（Gnus）
  • 無縫直接編輯遠端檔案（Tramp）
  • 通過Telnet登入遠端主機
  • 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)
  • 對多種程式語言的編輯，如C/C++、Perl、Python、Lisp等等
  • 除錯程式，結合GDB，EDebug等。
  • 玩遊戲
  • 計數機
  • 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）
  • 檔案比較、合併（Ediff）
  • 閱讀info和man文件（M-x info，woman）
  • 瀏覽網站（M-x eww）
  • 為各種程式（TeX、LaTeX等）提供統一的操作介面
  • ……

此外Emacs還有如下特點：

  1. 即時編輯器
  2. Self-documenting
  3. 可客製化性
  4. 可延伸性（整合Lisp語言）

可客製化性

GNU Emacs幾乎所有的功能都可以客製化，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，變數和子程式可以在不重新編譯/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客製化。強大而自由的個人客製化功能是Emacs受到廣泛歡迎的重要原因之一。客製化Emacs主要有三種方法：

  1. 使用Emacs的互動式客製化功能（即customize）。Emacs提供了圖形化的互動介面，使用戶能夠對可客製化的公共變數進行設置，也可以客製化配色主題。這種方法使Emacs的初學者不需要接觸Emacs Lisp原始碼即可完成客製化。
  2. 將一系列按鍵記錄為巨集，呼叫這一巨集可以自動重複進行已經記錄的一系列複雜操作。巨集可以儲存並命名，以便按名呼叫，不過同一時刻只能存在一個匿名的巨集。
  3. 通過使用Emacs Lisp完成Emacs的客製化。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。用戶通常將個人客製化的Emacs Lisp原始碼儲存在一個名為.emacs(.el)（或init.el）的設定檔中，Emacs程式執行之初便讀取這一檔案，完成用戶要求的組態。用戶可以通過.emacs檔案重設變數、重新定義按鍵的繫結（key bindings）、以及定義新的命令，以方便用戶個人的使用。很多進階用戶的.emacs檔案的個性化組態長達數百行甚至更多，這些個人的客製化使他們的Emacs不僅與預設組態的功能不同，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原始碼確實有用，它通常會被打包並發佈給其他用戶。在互聯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-mode。Usenet上的新聞組gnu.emacs.sources[永久失效連結]專門釋出新的Emacs Lisp庫。有些第三方原始碼最終還成為了Emacs的一部分。

手工組態安裝各種Emacs Lisp原始碼畢竟有些麻煩。為了解決這個問題，Emacs 24內建包管理器ELPA（package.el）。用戶可以方便的瀏覽可用的包（M-x package-list-packages）和自動下載安裝套件（M-x package-install）。詳細資訊可以參考Emacs Wiki上的ELPA詞條（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）。

效能

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

平台

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作業系統上執行，包括各種類Unix系統（GNU/Linux、FreeBSD、NetBSD、OpenBSD、Solaris、AIX、OS X等）、MS-DOS、Microsoft Windows等。甚至在Android和諾基亞的Maemo上，Emacs也能執行。

GNU Emacs既可以在文字終端也可以在圖形化使用者介面環境下執行。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Motif、LessTif或GTK+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能提供選單欄（Menubar）、工具列（toolbar）、捲軸以及環境選單（context menu）等互動方式。

編輯模式

主模式

Emacs採取的編輯方式是對不同類型的文字進入相應的編輯模式，即「主模式」（major mode）。Emacs針對多種文件定義了不同的主模式，包括普通文字檔案、各種程式語言的原始檔、HTML文件、TEX與LaTeX文件，以及其他類型的文字檔案等等。

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

  • 語法突顯（「font lock」）：對原始檔文字中的關鍵字、註釋加以不同的字型和顏色（「faces」）。
  • 自動縮排，用來維護檔案的格式一致。
  • 自動插入檔案所需要的結構元素，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的標記式語言中）驗證文件還有插入關閉標籤。

次模式

Emacs還能進一步定義「次模式」（minor mode），用以深度客製化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排風格（indent style）。

國際化

Emacs支援對多種文字的文字編輯，加上對多種字元集、字母系統、書寫系統，以及不同文化的書寫習慣都提供了支援，使得世界上大多數語言的用戶都能通過Emacs進行文字處理。Emacs還能通過呼叫諸如Aspell這樣的外部程式，實現多種語言的拼寫檢查。GNU Emacs 24添加了對雙向文字的支援。

Emacs支援包括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），在讀寫檔案時進行編碼和解碼。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

命令

在普通的編輯模式下，GNU Emacs和其他純文字編輯器一樣，允許用戶通過按下鍵盤上的鍵插入其相對應的字元，也可以使用鍵盤上的方向鍵來移動游標。使用各種修飾鍵（如[Ctrl]、[Alt]、[Shift]等）和其它的普通鍵配合可以呼叫Emacs Lisp函數和巨集。

某些GNU Emacs命令會呼叫外部程式，比如使用Aspell進行拼寫檢查或者使用GCC進行程式編譯，解析被呼叫的外部程式的輸出，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」曾經是一個第三方外掛程式，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 快速鍵 功能
forward-word M-f 向前移動一個單詞。
isearch-forword C-s 遞增搜尋
undo C-/ 復原最後一次操作，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檔案（用戶給定檔名）。
save-buffer C-x C-s 將緩衝區的內容儲存到檔案。
save-some-buffers C-x s 儲存所有的緩衝區
save-with-newname C-x C-w 將緩衝區的內容另存為一個新的檔案。
save-buffers-kill-emacs C-x C-c 提示是否儲存檔案，然後退出Emacs。
set-mark-command C-[空格]注 設定標記，用於剪下或複製。
kill-region C-w 剪下標記到當前游標所在處的文字。
kill-ring-save M-w 複製標記到當前游標所在處的文字。
yank C-y 從Emacs的剪貼簿中貼上文字。
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

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

檔案管理與顯示

Emacs將文字存放在緩衝區中。用戶可以新增的緩衝區，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字來自文字檔案，用戶可以編輯緩衝區的內容，並且儲存到磁碟上。緩衝區也可以儲存臨時文字，比如「help」庫顯示的文件字串。

程式語言支援

Python

  • Emacs 內建的 python-mode
  • Elpy

Emacs小拇指

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 客製化鍵盤配置。[5]
  • 客製化鍵盤配置，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，一個進階的 Vim 模擬層。
  • Emacs有一個內建的「Viper-mode」，允許用戶使用vi的鍵繫結來進行基本的文字編輯，而使用Emacs本身的鍵繫結來進行更進階的操作。
  • 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。[6]

外部連結

參考文獻

  1. ^ Emacs 29.4 released. 
  2. ^ 原文：because <E> was not in use as an abbreviation on ITS at the time.
  3. ^ 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.
  4. ^ 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，存於互聯網檔案館）（英文）
  5. ^ ergoemacs-mode. [2015-02-17]. （原始內容存檔於2015-06-27）. 
  6. ^ 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）. 
  7. ^ 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）. 
  8. ^ Emacs Wiki. [2012-05-29]. （原始內容存檔於2012-05-23）. 
  9. ^ 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）. 
  10. ^ 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，部分參照自遵守GFDL的《Emacs用戶指南》漢譯版

參見

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