Emacs Lisp 编程

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1 开发环境

ELisp 代码通常保存在 .el 为后缀的文件中，也可切换到“*scratch*” buffer 里编代码。

当处于 lisp-mode 时，光标移到 Lisp 表达式尾部：

  1. 按 C-x C-e 执行 Lisp 表达式。
  2. 按 C-j 执行 Lisp 表达式，并插入返回值在当前 buffer 中。

还有一些工具帮助你开发 Emacs Lisp 程序：

  • paredit，自行安装，可用于补全括号等操作。
  • ielm，Emacs 自带的 Emacs Lisp 交互式环境，M-x ielm。

Emacs Lisp 的大多函数都有说明文字，调用 documentation 函数可以查看对应的文档，如查看 message 的说明： 

(documentation 'message)

当然，更常用的是使用快捷键 C-h f 或 M-x describe-function。

2 基础

Lisp 的语法很简单，就三种：

  • (hello)：表示调用 hello 这个函数（或宏）。
  • '(hello)：表示一个列表。
  • hello：返回符号对应的值，等价于求变量的值。

用一些例子说明： 

(defvar hello "hello world") ; 定义一个变量
(setf hello "Hello world") ; 调用 setf 来改变变量的值
hello ; 返回 hello 对应的值

;; 以下改变 hello 的值，和 setf 的区别是 set 需要对符号加上引用符“'”
(set 'hello "Hello")

;; 表示这是一个列表，有三个元素：
;; 第一个是符号 setf
;; 第二个是符号 hello
;; 第三个是字符串：Hello world
'(setf hello "Hello world")

Emacs Lisp 的注释符号是英文分号“;”。

执行 'hello 表示返回 hello 这个符号，等同于 (quote hello) ；“hello”表示返回符号 hello 对应的值。

3 基本类型

通过 type-of 函数获得对象的类型： 

(type-of 1) ; => integer
(type-of "test") ; => string
(type-of 1.) ; => integer
(type-of 1.0) ; => float
(type-of 'a) ; => symbol

3.1 符号

symbol 是对象的名字。

Common Lisp 程序员注意，Common Lisp 会把 symbol 名称转成大写，Emacs Lisp 不会。 

;;; 设置符号的值
(setq hello "hello world") ; => "hello world"
(setf hello "hello world") ; => "hello world"
(set 'hello "hello world") ; => "hello world"

(symbolp 'hello) ; => t，判断对象是不是符号
(symbol-value 'hello) ; => "hello world"，获得符号对应的值
(symbol-name 'hello) ; => "hello"，获得符号的名字

3.2 布尔

t 为真，nil 和 () 为假，除此之外都为真，并且 nil 和 () 是相等的。

术语 谓词函数 专指函数返回值是 t 或者 nil，这类函数名一般都以“p”结尾，比如 booleanp，用来判断对象是不是布尔类型： 

(booleanp t) ; => t
(booleanp nil) ; => t
(booleanp 1) ; => nil
(booleanp '()) ; => t

3.3 字符串

字符串由双引号包围。

实质上字符串由不可变的字符序列组成——用字符组成的数组。所以可以使用操作数组的函数操作字符串。如"hello"表示字符串 hello，而这个字符串由“h”、“e”、“l”、“l”和“o”这几个字符组成。

也可以使用 string 函数手动创建字符串： 

(string ?\h ?\i) ; => "hi"

下面是一些字符串函数使用示例： 

;;; 创建重复 n 次的字符串
(make-string 5 ?a) ; => "aaaaa"

;;; 取子字符串
(substring "hello world" 0 5) ; => "hello"，取下标 0～5 之间的字符
(substring "hello world" 6) ; => "world"，从下标 6 开始取剩余字符
(substring "hello world" -5) ; => "world"，倒序取字符
(substring "hello world" -5 -1) ; => "worl"

;;; 连接字符串
(concat "hello " "world") ; => "hello world"

;;; 切割字符串
(split-string "hello world" " ") ; => ("hello" "world")

;;; 获得字符串长度
(length "a string") ; => 8

;;; 谓词函数
(stringp "abc") ; => t，判断是不是字符串
;; 判断对象是否是字符串或者 nil
(string-or-null-p "abc") ; => t
(string-or-null-p nil) ; => t
(string-or-null-p t) ; => nil
;; 判断对象是否是字符串或者字符
(char-or-string-p ?\a) ; => t
(char-or-string-p "a") ; => t
(char-or-string-p 1) ; => t，实质上每个字符都有对应的数字

;;; 判断字符串是否为空的三种方法
(eq "" "") ; => t
(= 0 (length "")) ; => t
(equal "" "") ; => t
(string-equal "" "") ; => t

;;; 字符串转列表
(string-to-list "hello world") ; => (104 101 108 108 111 32 119 111 114 108 100)

;;; 删除空白字符
(replace-regexp-in-string "" "" "astring") ; => "astring"

3.4 数字

在 Emacs Lisp中，运算符其实也是函数： 

(+ 1 1 1) ; => 3
(- 3 2) ; => 1
(* 2 2) ; => 4
(/ 4 3) ; => 1，注意这里和 Common Lisp 不一样的是，这里不是返回有理数（4/3），而是返回近似值。
(/ 4 3.0) ; => 1.3333333333333333
(% 4 3) ; => 1，求余
(expt 2 3) ; => 8，次方
(lsh 2 2) ; => 8，左移操作
(lsh 4 -2) ; => 1，右移操作

整数表示如下： 

1
1. ; 类似1
-1 ; 负数表示
+1

下面是一些示例： 

;;; 数字和字符串互转
(string-to-number "10") ; => 10
(number-to-string 10) ; => "10"

;;; 判断是否是整数
(integerp 1) ; => t
(integerp 1.0) ; => nil

除此之外还有浮点数，表示法： 

+1.0
1.0

;;; 科学计数
+1e10
100e-10
1e-08

;;; 判断对象是不是浮点数
(floatp 1) ; => nil
(floatp 1.0) ; => t

;;; 与浮点数做运算，返回的是浮点类型
(+ 1 1.0) ; => 2.0，
(* 1 1.0) ; => 1.0
(- 10 1.0) ; => 9.0
(/ 4 2.0) ; => 2.0

3.5 序列

Emacs Lisp 有列表（list）和数组（array）两种序列，一个 list 就是一组 cons cell 组成，一个 cons cell 包含两个元素，car 函数取第一个，cdr 取第二个，如： 

(defvar a-cons-cell (cons 1 2))
(car a-cons-cell) ; => 1
(cdr a-cons-cell) ; => 2

dotted pair： 

(1 . 2)

表示 car 是 1，cdr 是 2。

association list（alist）： 

((a . 1) (b . 2) (c . 3))

add-to-list 可以将指定的元素添加到列表头部： 

(defvar a '(1 2 3 4))
(add-to-list 'a 5) ;; => (5 1 2 3 4)

经验1，对数据做“shadow”：

Org mode 导出 HTML 文件时，如果源文件中有 Latex 表达式，就在 HTML 中外部引用 MathJax 这个 JavaScript 库来展现。引用的 URL 是外部链接，默认值存储在列表 org-html-mathjax-options 中。如果想自定义 URL，就可用 add-to-list 向列表头部插入自定义的 URL，在导出时会优先使用这个 URL： 

(add-to-list 'org-html-mathjax-options '(path "https://cdn.mathjax.org/mathjax/latest/MathJax.js?config=TeX-AMS_HTML"))

3.5.1 数组（array）

数组是固定长度的序列，字符串、向量、字符表（chars table）和布尔向量（bool-vector）都是数组。

向量（vector）表示如下： 

[1 2 3] ; 定义一个向量

布尔向量（bool-vector）： 

(make-bool-vector 3 t)
(make-bool-vector 3 nil)

4 循环

4.1 do

基本语法： 

(do ((变量名 初始值 [累加]))
    (结束条件)
  body)

例，输出 1 ~ 10： 

(do ((i 0 (+ i 1)))
    ((> i 10))
  (princ i))

5 函数

函数用 defun 定义，如： 

(defun hello ()
  (message "hello world"))

实质上我们在 M-x 中执行的命令，都是定义的 Emacs Lisp 函数。要想让函数能在 M-x 中执行，需定义成如下： 

(defun hello ()
  (interactive)
  (message "hello world"))

便可在 M-x 输入 hello 来调用。

6 Buffer

6.1 打印输出

(message "hi")

将会在“*Messages*” Buffer 中打印出字符串，所有的打印记录可以到 M-x view-echo-area-messages 中查看

6.2 在 buffer 中插入内容

(insert "hello world") ; insert 函数可以在当前 buffer 里插入内容

6.3 获得当前 buffer 名字

mode-name 变量存储了当前 mode 的名字，按下 M-x eval-expression，输入 mode-name 即可。

6.4 切换 buffer

switch-to-buffer

不仅可以切换到已有的 buffer，还可以新建 buffer。下面这句代码将切换到一个叫“test”新的 buffer： 

(switch-to-buffer "test")

6.5 with-current-buffer

获得某个 buffer 的内容： 

(with-current-buffer "a-buffer"
  (buffer-string))

按行处理 buffer 内容 

(dolist (line (split-string (with-current-buffer "a-buffer"
                              (buffer-string))))
  (print line))

7 钩子（hook）

Emacs 中的钩子是一种在一定情况下才会触发的机制。

add-hook 能使 Emacs 在进入某个模式的时候才执行，如： 

(add-hook 'text-mode-hook
            (message "Welcome to Text mode"))

当 Emacs 进入 text-mode 的时候，就会提示“Welcome to Text mode”。如果要执行多条语句，可以用 lambda 或者 progn，按李杀的说法，应该尽量避免在 add-hook 使用 lambda，因为这样无法 remove-hook。请见：http://ergoemacs.org/emacs/emacs_avoid_lambda_in_hook.html

8 绑定键

kbd 函数能将字符串形式的快捷键描述转换成 Emacs 内部的表示法： 

(kbd "C-c C-c") ; 表示两次连按“Ctrl+c”

而 global-set-key 可以将某个函数绑定至指定的快捷键 

(defun say-hello ()
  (interactive)
  (message "hello world"))

;; 将快捷键 C-c h 绑定到了 say-hello 函数上，当按下组合键时，会调用 say-hello 函数
(global-set-key (kbd "C-c h") 'say-hello)

如果要查看某组快捷键绑定在哪个函数上，可以执行 describe-key 或者使用快捷键 C-h k。

比如想查看 C-b 绑定在哪个函数上，首先按下 C-h k，然后 Emacs 会提示你按下要查看的快捷键，最后会打开一个临时 buffer，显示相关信息。

9 系统编程

有很多种方法执行系统命令，如使用 call-process ： 

(call-process "/bin/uname" nil t nil)

要执行 shell，可以用 shell-command ： 

(shell-command "uname")

如果要获得命令执行的输出，可以用 shell-command-to-string 函数： 

(let ((output (shell-command-to-string "uname")))
  (message output))

在使用 shell-command 系列函数时，一定要注意参数是否可控，如果没严格限制输入内容，就能通过构造非法的 shell 语法来控制命令的执行。

10 单元测试

Emacs 自带了单元测试框架——ERT，如下，定义一个测试用例： 

(ert-deftest test ()
  (should (= 2 (+ 1 1))))

通过快捷键 M-x ert 运行测试用例，执行结果如下： 

Selector: test

Passed: 1

Failed: 0

Skipped: 0

Total: 1/1

Started at: 2015-01-25 11:40:02+0800

Finished.

Finished at: 2015-01-25 11:40:02+0800

.

详细请见：https://www.gnu.org/software/emacs/manual/html_node/ert/index.html

11 调试

使用自带的 edebug。