如无必要，勿增实体。 ----奥卡姆剃刀

我的一些经历

2014年初，我曾在某东的基础架构组短暂工作过一段时间，工作内容并不多，但当时的领导用Emacs作为编辑器给我留下深刻印象，那是我第一次见到Emacs。

当时他正在编写一个Nginx的插件，开发环境是c，他给我展示了在Mac下高效(花式)使用Emacs的方式，有语法高亮，代码提示，代码跳转以及眼花缭乱的界面切换等等，我能感受到Emacs带给他极大的满足感和自豪感。

他告诉我，在Unix/Linux终端下，Emacs的快捷键是可以使用的，比如在命令行下Ctrl + a就可以回到行首，Ctrl + e就可以回到行尾，Ctrl + Alt + 方向键可以以单词为单位快速移动光标。这三个操作被我牢牢记下，并在日常的工作中广泛使用。也是这三个操作让我对Emacs产生了巨大的兴趣。

我首先在自己的电脑上安装了黑苹果（后来在新公司的电脑上也安装了黑苹果），然后安装上了Emacs，复杂的配置，丑陋的界面，大量的组合键，在很长一段时间里，Emacs给我带来巨大的迷惘和挫败感，卸载了好多次。但每次想到领导使用Emacs时的场景，我想一定是自己打开方式不对，于是又一次次捡起啦。

一晃几年过去，这期间我参看别的配置，对自己的Emacs环境做了很多修改，总是不满意，Emacs依旧很简陋。因为是依葫芦画瓢，觉得有层窗户纸总也捅不破，Lisp也看的莫名其妙。

有时候很郁闷，自己有大几十万行代码量积累，高并发服务，大数据处理，机器学习算法都搞得还不错，怎么连个编辑器都搞不定。难道这个Emacs骨子里就不行，可是为什么有那么多人趋之若鹜？为什么之前的领导能在Emacs上得到这么大的满足感？

后来我多次尝试Spacemacs的配置，但始终对Spacemacs的哲学摸不透，除了界面漂亮一点，我并没有发现Spacemacs的创举在何处？几次三番之后，偶然间搞清楚了Spacemacs的Leader Key的使用，顿时感觉发现了新大陆，从此Emacs操作也开始有点飞起的感觉。后来阅读了Spacemacs的文档，研究了下layer的创建和管理方式，觉得Spacemacs正是自己寻找很久的心仪配置，从架构设计到使用方式都是。

有了对Spacemacs的认识后，我又开始认真学习《GNU Emacs Lisp编程入门》和《Emacs Lisp 简明教程》这两份教程。学完之后，大有如梦方醒的感觉，原来Lisp如此之简单，Emacs如此之直白，我也长舒一口气，Emacs是名副其实的神的编辑器。

总的来说，之前对Emacs的所有误解，来源于自己对Emacs的认知偏差，以前自己从修改配置的角度只能看到一些边边角角，一旦从操作系统和宏观架构的角度去认识Emacs，就会对Emacs发出由衷的惊叹，Emacs的学习也一下变得简单了。

接下来我想谈谈Emacs的历史，Lisp的设计思想，Emacs的设计架构，Emacs的操作系统属性，Emacs模式等话题，希望从横纵多个角度讨论Emacs。对Emacs有了这些认识之后，相信Emacs对于任何人都会变得简单直白，Emacs能真正提高大家的工作效率和生活质量。

Emacs的历史

我整理了一份年鉴，提供了计算机领域一些重要产品的发布时间，从时间上感受下Emacs的历史。

1. Unix在1970年诞生于Bell实验室，最早运行于PDP-7主机上。
2. Emacs在1970年代早期诞生于MIT人工智能实验室（MIT AI Lab），最早运行于PDP-10系统。
3. GNU是一个自由的操作系统，其内容软件完全以GPL方式发布。1983年9月27日，理查·斯托曼在 net.unix-wizards 和 net.usoft新闻组中公布这项计划。
4. Linux是一种自由和开放源码的类UNIX操作系统。该操作系统的内核由Linus·Benedict·Torvalds在1991年10月5日首次发布
5. Classic Mac OS，系统搭载在1984年销售的首部Mac与其后代上，采用Mach作为内核，在Mac OS 7.6.1以前用“System vX.X”来称呼。末代版本是Mac OS 9。
6. Microsoft Windows是微软公司推出的一系列操作系统。其问世时间为1985年，起初为运行于MS-DOS之下的桌面环境。
7. macOS（2012年前称Mac OS X，2012年-2016年称OS X），结合BSD Unix、OpenStep和Mac OS 9的元素。它的最底层建基于Unix基础，其核心代码被称为Darwin，实行的是部分开放源代码。

可见，在Emacs的早期版本发布时，Linux，Windows，Mac OS这些我们习以为常的操作系统都还没有被开发出来，Emacs的设计思想是非常超前的。那Emacs是不是老古董了呢？是不是倚老卖老了呢？我觉得不是。

Lisp设计思想

Lisp是以列表形式，实现函数式功能的解释性语言。

Lisp（历史上拼写为LISP）是具有悠久历史的计算机编程语言家族，有独特和完全括号的前缀符号表示法。起源于公元1958年，是现今第二悠久而仍广泛使用的高端编程语言。只有FORTRAN编程语言比它更早一年。Lisp编程语族已经演变出许多种方言。现代最著名的通用编程语种是Clojure、Common Lisp和Scheme。

Lisp被设计出来时被用于人工智能处理（早期的基于符号处理的人工智能领域，以图灵测试为目标），关于人工智能发展的几个时期有时间再细聊。

简单讲，以三个个简单特性构成了整个Lisp：

1. 函数式编程
2. 列表处理
3. 解释求值

Lisp是指"LISt Processing"（列表处理），和通过把列表放置在括号之间来处理列表（甚至是列表的列表）的编程语言。括号标记了列表的边界。列表是Lisp的基础。

上图定义了1 + 2 + 3 + 4 + 5 = 15，括号及其中包含的元素构成一个列表，列表的首元素是一个函数，剩余的元素是这个函数的参数，参数可以0个或者多个，参数还可以是函数（比如：(+ 1 2 (+ 3 4 5))的元素包含了一个列表），因此Lisp的列表定义是递归的。在Emacs的任何Buffer里，通过C-x C-e可以随时对一个列表求值。

到这里，基本已经搞定Lisp 90%的内容了，我们只要把列表首元素换成其他函数就能完成不同的功能，这就是Lisp，就是这么简单。那究竟有哪些函数可以用呢？C-h f会列出所有已经定义的函数，选择一个可以查看函数的描述。此外，我们还可以用defun关键字自定义函数，这个可以自己学一下，这是Lisp剩下的10%。

Lisp可能是大家能学习到的最简练的编程语言了，连他的定义都是递归的，这在现代编程语言中简直不敢想象。

ps: 作为惯例，Lisp版的Hello World：

(message "Hello, World!")

作为函数式编程语言，函数在Lisp里是第一等公民，可以作为值和参数使用。

Emacs操作系统属性

Emacs是单进程单线程，内存空间不分区。

就像大多数编程语言一样，Lisp提供了一系列关键字来定义变量(setq, let)，常量(defconstant)，函数(defun)等，大家平时修改Emacs配置时对这部分最熟悉了，但Emacs在这方面做得更加极致，很多初学者不能从操作系统的宏观角度来看待，因此总觉得与Emacs隔着一层薄薄的窗纱，对Emacs的修改也做不到随心所欲。

我们知道，OS上的任何一个进程都有自己的内存空间，内存用来保存运行时的变量，常量，对象等，而不同的编程语言支持的运行环境通常会将内存划分为不同的区，最典型的是Java虚拟机将内存划分为线程共享内存区（方法区，堆），以及线程私有内存区（虚拟机栈，本地方法栈，程序计数器），共5个区，作为单进程多线程的Java程序，通过将内存分区把进程共享变量和线程私有变量分开存放，各自管理，同时提高了垃圾回收的精细控制。

Emacs作为Lisp语言的运行环境，本身就是个虚拟机，虚拟机的核心工作是管理内存。Emacs作为OS上的一个单进程单线程实例，内存空间非常简单 ---- 不分区。Emacs定义的内建变量和函数，与用户定义的函数统统放在一起，而在Lisp里函数与变量是等价的。由此我们可以得到以下结论：

• Emacs是一个单进程单线程实例。
• Emacs是一个Lisp运行环境，是个虚拟机。
• Emacs作为虚拟机，只有一个宏观内存区，所有变量和函数均放置一起。
• Emacs有局部变量(let定义)，局部变量在函数中有效。
• Emacs有一批内建(build-in)的变量和函数，用户可以使用。
• Emacs的内建(build-in)变量和函数可以被用户修改，进而修改Emacs的上下文，实现定制Emacs（note: defvar定义变量，不会修改已经存在的变量值）。
• Emacs支持用户新建变量和函数，从而为Emacs增加功能。
• Emacs支持用户在任何地方通过C-x C-e执行Lisp代码，代码运行中定义的变量和函数会被保存到Emacs内存中，等同于为Emacs增加功能。

我们可以看到，不同于Java虚拟机等运行环境将系统内建的类，变量，函数单独管理（通过系统类加载器委托加载），Emacs将内建(build-in)变量和函数开放给用户，任何人都可以修改，这也是Emacs高可扩展的由来。不同于其他程序往往在启动时加载配置文件，我们可以任何时候通过C-x C-e执行Lisp代码，添加或者修改Emacs运行环境的变量和函数，从而实现对Emacs的实时配置。

Emacs中的函数可以分为交互式函数和普通函数，交互式函数是可以通过M-x执行，普通函数可以通过C-x C-e求值。要查看当前运行环境中定义(内建和用户定义)的变量和函数，可以通过下面的方法：

• C-h f: 查看函数列表和描述。
• C-h v: 查看变量列表和描述。

例子

我们定义一个函数，让当前buffer的输入区居中。随便开一个buffer(哪怕是当前buffer也行)，通过如下代码定义一个非交互的普通函数buffer-center，然后执行函数。我们发现，切换到其他buffer，再切换回来时，当前输入区居中显示了。

;; 请使用C-x C-e分别对下面两个表达式求值

(defun buffer-center ()
  "Set margins in current buffer."
  (setq left-margin-width 24)
  (setq right-margin-width 24))
  
(buffer-center)

扩展

你有没有想过org-mode, markdown-mode, java-mode, python-mode, javascript-mode, eww-mode, company-mode是怎么开发出来的？
你有没有想过给自己开发一个major-mode？
你有没有想过如何实现语法高亮？
你有没有想过如何实现语法补全？

通常，对Emacs的扩展往往集中在几个地方：主题，字体，键绑定，语言支持，交互式函数，Emacs提供了很多内建变量和函数定义，我们可以通过继承来修改已有模式的定义，也可以添加新模式和新功能。

比如：在Emacs要增加新增的语言支持(如：关键词高亮，括号匹配，缩进)是通过正则表达式+Emacs Face实现的，有时间我们可以单独讲，感兴趣的可以参考：

• Syntax Coloring
• Font Lock Mode
• Define Face
• Color Comment
• Comment Comment
• Your Own Comment Command
• Keyword Completion Comman
• Create Keymap
• Abbrev/Template
• Text Properties
• Overlay Highlighting
• Lookup Doc
• Syntax Table

Emacs模式设计

我们知道，Emacs的编辑对象是Buffer，每个Buffer可以有一个Major Mode和多个Minor Mode，这又是Emacs的一大创举。

Emacs对于Buffer的处理非常简单，一旦一个Buffer被标识为某个模式，Emacs就会为这个Buffer提供该模式定义的服务，比如：语法高亮，智能补全，括号匹配，代码格式化。往往一个模式不会定义所有的功能，因此我们可以给Buffer设定多个Minor Mode，从而让一个Buffer享受多个模式提供的服务。

通常，Emacs根据文件后缀为Buffer设定一个Major Mode，比如：*.csv对应CSV Mode，*.sql对应SQL Mode，*.org对应Org Mode，*.md对应Markdown Mode。

通常，Emacs会根据Major Mode自动为Buffer设定几个Minor Mode，我们也可以通过M-x为Buffer开启或者关闭模式。比如，当我们在*scretch*(即草稿Buffer)里写SQL时，可以通过M-x sql-mode为无模式的*scretch*开启SQL Mode。

在一个Buffer里提供多种模式的设计，很少出现在其他编辑器里，这个必须要赞一下。

如上图，我们在Emacs里打开一个.md文件，默认该Buffer的主模式(Major Mode)会被设置为图中红色框的Markdown模式，然后在绿色框里关联提供了如下几个次模式(Minor Mode):

• OrgTbl: 用来格式化表格。
• a: company-mode，用来自动补全。
• y: yas-minor-mode，用来提供模板替换功能。
• p: smartparens-mode，用来管理成对的标点符号例如括号，方括号，花括号，引号，尖括号， 还有那些让你痛苦的成对的符号。
• h: hybrid-mode，Spacemacs提供的Vim和Emacs快捷键混合输入模式，即在Evil的Normal模式下使用Vim快捷键，在Insert模式下使用Emacs快捷键。
• K: which-key-mode，它在当前输入的不完整命令( 前缀) 中显示键绑定，用来做快捷键提示。
• L: visual-line-mode，提供自动换行功能。

另外，我还手动添加了一个M-x window-margin-mode，让当前Buffer只能输入80列，这样写文档看起来排版比较紧凑，所以大家看截图右边有一片是空白，就是设置了margin的原因，具体代码参见emacs window margin。

• Margin: 设置当前Buffer的输入区域为80列。

Emacs哲学思想

Emacs的哲学是简单，Lisp语言如此简单，它的架构设计如此简单，它的线程结构如此简单，它的内存空间布局如此简单，它的使用方式如此简单。它的简单是"奥卡姆剃刀原则"的完美体现。

Emacs是GNU的第一个产品，与之同期的Unix，以及之后的GNU/Linux也遵循了这一设计思想，这是因为在那个时代简单是软件设计的必然选择。毕竟，在那个时代还没有复杂的面向对象，没有悲剧的《人月神话》，没有冗杂的软件工程。那时候的软件是纯粹的。

我觉得每个人都应该尝试下Emacs，感受它背后的简单纯粹。那些喊着"人生苦短，我用xxx"的朋友，是时候放下酒杯，吃点菜了。

写于王府世纪

引用

王垠 Chez Scheme 的传说
王垠 Lisp 已死，Lisp 万岁！
王垠 一种新的操作系统设计
Wikipedia Microsoft Windows
Wikipedia Mac OS操作系统
Wikipedia Linux
Wikipedia UNIX
Wikipedia Lisp
Wikipedia GNU