Vimscript 高级折叠

在上一章里我们用Vim的indent折叠方式,在Potion文件中增加了一些快捷而肮脏的折叠。

打开factorial.pn并用zM关闭所有的折叠。文件现在看起来就像这样:

factorial = (n):
+--  5 lines: total = 1

10 times (i):
+--  4 lines: i string print

展开第一个折叠,它看上去会是这样:

factorial = (n):
    total = 1
    n to 1 (i):
+---  2 lines: # Multiply the running total.
    total.

10 times (i):
+--  4 lines: i string print

这真不错,但我个人喜欢依照内容来折叠每个块的第一行。 在本章中我们将写下一些自定义的折叠代码,并在最后实现这样的效果:

factorial = (n):
    total = 1
+---  3 lines: n to 1 (i):
    total.

+--  5 lines: 10 times (i):

这将更为紧凑,而且(对我来说)更容易阅读。 如果你更喜欢indent也不是不行,不过最好学习本章来对Vim中实现折叠的代码的更深入的了解。

折叠原理

为了写好自定义的折叠,我们需要了解Vim对待("thinks")折叠的方式。简明扼要地讲解下规则:

  • 文件中的每行代码都有一个"foldlevel"。它不是为零就是一个正整数。
  • foldlevel为零的行_不会_被折叠。
  • 有同等级的相邻行会被折叠到一起。
  • 如果一个等级X的折叠被关闭了,任何在里面的、foldlevel不小于X的行都会一起被折叠,直到有一行的等级小于X。

通过一个例子,我们可以加深理解。打开一个Vim窗口然后粘贴下面的文本进去。

a
    b
    c
        d
        e
    f
g

执行下面的命令来设置indent折叠:

:setlocal foldmethod=indent

花上一分钟玩一下折叠,观察它是怎么工作的。

现在执行下面的命令来看看第一行的foldlevel:

:echom foldlevel(1)

Vim显示0。现在看看第二行的:

:echom foldlevel(2)

Vim显示1。试一下第三行:

:echom foldlevel(3)

Vim再次显示1。这意味着第2,3行都属于一个level1的折叠。

这是每一行的foldlevel:

a           0
    b       1
    c       1
        d   2
        e   2
    f       1
g           0

重读这一部分开头的几条规则。打开或关闭每个折叠,观察foldlevel,并确保你理解了为什么会这样折叠。

一旦你已经自信地认为你理解了每行的foldlevel是怎么影响折叠结构的,继续看下一部分。

首先:做一个规划

在我们埋头敲键盘之前,先为我们的折叠功能规划出几条大概的规则。

首先,同等缩进的行应该要折叠到一块。我们也希望_上_一行也一并折叠,达到这样的效果:

hello = (name):
    'Hello, ' print
    name print.

将折叠成这样:

+--  3 lines: hello = (name):

空行应该算入_下_一行,因此折叠底部的空行不会包括进去。这意味着类似这样的内容:

hello = (name):
    'Hello, ' print
    name print.

hello('Steve')

将折叠成这样:

+--  3 lines: hello = ():

hello('Steve')

而_不是_这样:

+--  4 lines: hello = ():
hello('Steve')

这当然是属于个人偏好的问题,但现在我们就这么定了。

开始

现在开始写我们的自定义折叠代码吧。 打开Vim,分出两个分割,一个是ftplugin/potion/folding.vim,另一个是示例代码factorial.pn

在上一章我们关闭并重新打开Vim来使得folding.vim生效,但其实还有更简单的方法。

不要忘记每当设置一个缓冲区的filetypepotion的时候,在ftplugin/potion/下的所有文件都会被执行。 这意味着仅需在factorial.pn的分割下执行:set ft=potion,Vim将重新加载折叠代码!

这比每次都关闭并重新打开文件要快多了。 唯一需要铭记的是,你得保存folding.vim到硬盘上,否则未保存的改变不会起作用。

Expr折叠

为了获取折叠上的无限自由,我们将使用Vim的expr折叠。

我们可以继续并从folding.vim移除foldignore,因为它只在使用indent的时候生效。 我们也打算让Vim使用expr折叠,所以把folding.vim改成这样:

setlocal foldmethod=expr
setlocal foldexpr=GetPotionFold(v:lnum)

function! GetPotionFold(lnum)
    return '0'
endfunction

第一行只是告诉Vim使用expr折叠。

第二行定义了Vim用来计算每一行的foldlevel的表达式。 当Vim执行某个表达式,它会设置v:lnum为它需要的对应行的行号。 我们的表达式将把这个数字作为自定义函数的参数。

最后我们定义一个对任意行均返回0的占位(dummy)函数。 注意它返回的是一个字符串而不是一个整数。等会我们就知道为什么这么做。

继续并重新加载折叠代码(保存folding.vim并对factorial.pn执行:set ft=potion)。 我们的函数对任意行均返回0,所以Vim将不会进行任何折叠。

空行

让我们先解决空行的特殊情况。修改GetPotionFold函数成这样:

function! GetPotionFold(lnum)
    if getline(a:lnum) =~? '\v^\s*$'
        return '-1'
    endif

    return '0'
endfunction

我们增加了一个if语句来处理空行。它是怎么起效的?

首先,我们使用getline(a:lnum)来以字符串形式获取当前行的内容。

我们把结果跟正则表达式\v^\s*$比较。记得\v表示"very magic"(我的意思是,正常的)模式。 这个正则表达式将匹配"行的开头,任何空白字符,行的结尾"。

比较是用大小写不敏感比较符=~?完成的。 技术上我们不用担心大小写,毕竟我们只匹配空白,但是我偏好在比较字符串时使用更清晰的方式。 如果你喜欢,可以使用=~代替。

如果需要唤起Vim中的正则表达式的回忆,你应该回头重读"基本正则表达式"和"Grep Operator"这两部分。

如果当前行包括一些非空白字符,它将不会匹配,我们将如前返回0

如果当前行_匹配_正则表达式(i.e. 比如它是空的或者只有空格),就返回字符串'-1'

之前我说过一行的foldlevel可以为0或者正整数,所以这会发生什么?

特殊折叠

你自定义的表达式可以直接返回一个foldlevel,或者返回一个"特殊字符串"来告诉Vim如何折叠这一行。

'-1'正是其中一种特殊字符串。它告知Vim,这一行的foldlevel为"undefined"。 Vim将把它理解为"该行的foldlevel等于其上一行或下一行的较小的那个foldlevel"。

这不是我们计划中的_最终_结果,但我们可以看到,它已经足够接近了,而且必将达到我们的目标。

Vim可以把undefined的行串在一起,所以假设你有三个undefined的行和接下来的一个level1的行, 它将设置最后一行为1,接着是倒数第二行为1,然后是第一行为1。

在写自定义的折叠代码时,你经常会发现有几种行你可以容易地设置好它们的foldlevel。 然后你就可以使用'-1'(或我们等会会看到的其他特殊foldlevel)来"瀑布般地"设置好剩余的行的foldlevel。

如果你重新加载了factorial.pn的折叠代码,Vim_依然_不会折叠任何行。 这是因为所有的行的foldlevel要不是为0,就是为"undefined"。 等级为0的行将影响undefined的行,最终导致所有的行的foldlevel都是0

缩进等级辅助函数

为了处理非空行,我们需要知道它们的缩进等级,所以让我们来创建一个辅助函数替我们计算它。 在GetPotionFold之上加上下面的函数:

function! IndentLevel(lnum)
    return indent(a:lnum) / &shiftwidth
endfunction

重新加载折叠代码。在factorial.pn缓冲区执行下面的命令来测试你的函数:

:echom IndentLevel(1)

Vim显示0,因为第一行没有缩进。现在在第二行试试看:

:echom IndentLevel(2)

这次Vim显示1。第二行开头有四个空格,而shiftwidth设置为4,所以4除以4得1。

我们用它除以缓冲区的shiftwidth来得到缩进等级。

为什么我们使用&shiftwidth而不是直接除以4? 如果有人偏好使用2个空格缩进他们的Potion代码,除以4将导致不正确的结果。 使用shiftwidth可以允许任何缩进的空格数。

再来一个辅助函数

下一步的方向尚未明朗。让我们停下来想想为了确定折叠非空行,还需要什么信息。

我们需要知道每一行的缩进等级。我们已经通过IndentLevel函数得到了,所以这个条件已经满足了。

我们也需要知道_下一个非空行_的缩进等级,因为我们希望折叠段头行到对应的缩进段中去。

让我们写一个辅助函数来得到给定行的下一个非空行的foldlevel。在IndentLevel上面加入下面的函数:

function! NextNonBlankLine(lnum)
    let numlines = line('$')
    let current = a:lnum + 1

    while current <= numlines
        if getline(current) =~? '\v\S'
            return current
        endif

        let current += 1
    endwhile

    return -2
endfunction

这个函数有点长,不过很简单。让我们逐个部分分析它。

首先我们用line('$')得到文件的总行数。查查文档来了解line()

接着我们设变量current为下一行的行号。

然后我们开始一个会遍历文件中每一行的循环。

如果某一行匹配正则表达式\v\S,表示匹配"有一个_非_空白字符",它就是非空行,所以返回它的行号。

如果某一行不匹配,我们就循环到下一行。

如果循环到达文件尾行而没有任何返回,这就说明当前行之后_没有_非空行! 我们返回-2来指明这种情况。-2不是一个有效的行号,所以用来简单地表示"抱歉,没有有效的结果"。

我们可以返回-1,因为它也是一个无效的行号。 我甚至可以选择0,因为Vim中的行号从1开始! 所以为何我选择-2这个看上去奇怪的选项?

我选择-2是因为我们正处理着折叠代码,而'-1'(和'0')是特殊的Vim foldlevel字符串。

当眼睛正扫过代码时,看到-1,脑子里会立刻浮现起"undefined foldlevel"。 这对于0也差不多。 我在这里选择-2,就是为了突出它_不是_foldlevel,而是表示一个"错误"。

如果你觉得这不可理喻,你可以安心地替换-2-10。 这只是代码风格问题。

完成折叠函数

本章已经显得比较冗长了,所以现在把折叠函数包装起来(wrap up)吧。把GetPotionFold修改成这样:

function! GetPotionFold(lnum)
    if getline(a:lnum) =~? '\v^\s*$'
        return '-1'
    endif

    let this_indent = IndentLevel(a:lnum)
    let next_indent = IndentLevel(NextNonBlankLine(a:lnum))

    if next_indent == this_indent
        return this_indent
    elseif next_indent < this_indent
        return this_indent
    elseif next_indent > this_indent
        return '>' . next_indent
    endif
endfunction

这里的新代码真多!让我们分开一步步来看。

空行

首先我们检查空行。这里没有改动。

如果不是空行,我们就准备好处理非空行的情况了。

获取缩进等级

接下来我们使用两个辅助函数来获取当前行和下一个非空行的折叠等级。

你可能会疑惑万一NextNonBlankLine返回错误码-2该怎么办。 如果这发生了,indent(-2)还会继续工作。对一个不存在的行号执行indent()将返回-1。 你可以试试:echom indent(-2)看看。

-1除以任意大于1的shiftwidth将返回0。 这好像有问题,不过它实际上不会有。现在暂时不用纠结于此。

同级缩进

既然我们已经得到了当前行和下一非空行的缩进等级,我们可以比较它们并决定如何折叠当前行。

这里又是一个if语句:

if next_indent == this_indent
    return this_indent
elseif next_indent < this_indent
    return this_indent
elseif next_indent > this_indent
    return '>' . next_indent
endif

首先我们检查这两行是否有同样的缩进等级。如果相等,我们就直接把缩进等级当作foldlevel返回!

举个例子:

a
b
    c
    d
e

假设我们正处理包含c的那一行,它的缩进等级为1。 下一个非空行("d")的缩进等级也是一样的,所以返回1作为foldlevel。

假设我们正处理"a",它的缩进等级为0。这跟下一非空行("b")的等级是一样的,所以返回0作为foldlevel。

在这个简单的示例中,可以分出两个foldlevel。

a       0
b       ?
    c   1
    d   ?
e       ?

纯粹出于运气,这种情况也处理了在最后一行对特殊的"error"情况。 记得我们说过,如果我们的辅助函数返回-2,next_indent将会是0

在这个例子中,行"e"的缩进等级为0,而next_indent也被设为0,所以匹配这种情况并返回0。 现在foldlevels是这样:

a       0
b       ?
    c   1
    d   ?
e       0

更低的缩进等级

我们再来看看那个if语句:

if next_indent == this_indent
    return this_indent
elseif next_indent < this_indent
    return this_indent
elseif next_indent > this_indent
    return '>' . next_indent
endif

if的第二部分检查下一行的缩进等级是否比当前行。就像是例子中行"d"的情况。

如果符合,将再一次返回当前行的缩进等级。

现在我们的例子看起来像这样:

a       0
b       ?
    c   1
    d   1
e       0

当然,你可以用||把两种情况连接起来,但是我偏好分开来写以显得更清晰。 你的想法可能不同。这只是风格问题。

又一次,纯粹出于运气,这种情况处理了其他来自辅助函数的"error"状态。设想我们有一个文件像这样:

a
    b
    c

第一种情况处理行"b":

a       ?
    b   1
    c   ?

行"c"为最后一行,有着缩进等级1。由于我们的辅助函数,next_indent将设为0。 这匹配if语句的第二部分,所以foldlevel设为当前缩进等级,也即是1

a       ?
    b   1
    c   1

结果如我们所愿,"b"和"c"折叠到一块去了。

更高的缩进等级

现在还剩下最后一个if语句:

if next_indent == this_indent
    return this_indent
elseif next_indent < this_indent
    return this_indent
elseif next_indent > this_indent
    return '>' . next_indent
endif

而我们的例子现在是:

a       0
b       ?
    c   1
    d   1
e       0

只剩下行"b"我们还不知道它的foldlevel,因为:

  • "b"的缩进等级为0
  • "c"的缩进等级为1
  • 1既不等于0,又不小于0。

最后一种情况检查下一行的缩进等级是否_大于_当前行。

这种情况下Vim的indent折叠并不理想,也是为什么我们一开始打算写自定义的折叠代码的原因!

最后的情况表示,当下一行的缩进比当前行多,它将返回一个以>开头和_下一行_的缩进等级构成的字符串。 这是什么意思呢?

从折叠表达式中返回的,类似>1的字符串表示Vim的特殊foldlevel中的一种。 它告诉Vim当前行需要_展开_一个给定level的折叠。

在这个简单的例子中,我们可以简单返回表示缩进等级的数字,但我们很快将看到为什么要这么做。

这种情况下"b"将展开level1的折叠,使我们的例子变成这样:

a       0
b       >1
    c   1
    d   1
e       0

这就是我们想要的!万岁!

复习

如果你一步步做到了这里,你应该为自己感到骄傲。即使像这样的简单折叠代码,也会是令人绞尽脑汁的。

在我们结束之前,让我们重温最初的factorial.pn代码,看看我们的折叠表达式是怎么处理每一行的foldlevel的。

重新把factorial.pn代码列在这里:

factorial = (n):
    total = 1
    n to 1 (i):
        # Multiply the running total.
        total *= i.
    total.

10 times (i):
    i string print
    '! is: ' print
    factorial (i) string print
    "\n" print.

首先,所有的空行的foldlevel都将设为undefined:

factorial = (n):
    total = 1
    n to 1 (i):
        # Multiply the running total.
        total *= i.
    total.
                                         undefined
10 times (i):
    i string print
    '! is: ' print
    factorial (i) string print
    "\n" print.

所有折叠等级跟下一行的_相等_的行,它们的foldlevel等于折叠等级:

factorial = (n):
    total = 1                            1
    n to 1 (i):
        # Multiply the running total.    2
        total *= i.
    total.
                                         undefined
10 times (i):
    i string print                       1
    '! is: ' print                       1
    factorial (i) string print           1
    "\n" print.

在下一行的缩进比当前行_更少_的情况下,也是同样的处理:

factorial = (n):
    total = 1                            1
    n to 1 (i):
        # Multiply the running total.    2
        total *= i.                      2
    total.                               1
                                         undefined
10 times (i):
    i string print                       1
    '! is: ' print                       1
    factorial (i) string print           1
    "\n" print.                          1

最后的情况是下一行的缩进比当前行更多。如果这样,那就设当前行的折叠等级为展开下一行的折叠:

factorial = (n):                         >1
    total = 1                            1
    n to 1 (i):                          >2
        # Multiply the running total.    2
        total *= i.                      2
    total.                               1
                                         undefined
10 times (i):                            >1
    i string print                       1
    '! is: ' print                       1
    factorial (i) string print           1
    "\n" print.                          1

现在我们已经得到了文件中每一行的foldlevel。剩下的就是由Vim来解决未定义(undefined)的行。

不久前我说过undefined的行将选择相邻行中较小的那个foldlevel。

Vim手册是这么讲的,但不是十分地确切。 如果真是这样的,我们的文件中的空行的foldlevel为1,因为它相邻两行的foldlevel都为1。

事实上,空行的foldlevel将被设定成0!

这就是为什么我们不直接设置10 times(i):的foldlevel为1。我们告诉Vim该行_展开_一个level1的折叠。 Vim能够意识到这意味着undefined的行应该设置成0而不是1

这样做背后的理由也许深埋在Vim的源码里。 通常Vim在处理undefined行时,对待特殊的foldlevel的行为都是很聪明的,所以你总能如愿以偿。

一旦Vim处理完undefined行,它会得到一个对每一行的折叠情况的完整描述,看上去像这样:

factorial = (n):                         1
    total = 1                            1
    n to 1 (i):                          2
        # Multiply the running total.    2
        total *= i.                      2
    total.                               1
                                         0
10 times (i):                            1
    i string print                       1
    '! is: ' print                       1
    factorial (i) string print           1
    "\n" print.                          1

这就是了,我们完成啦!重新加载折叠代码,在factorial.pn中玩玩我们神奇的折叠功能吧!

练习

阅读:help foldexpr.

阅读:help fold-expr。注意你的表达式可以返回的所有特殊字符串。

阅读:help getline

阅读:help indent()

阅读:help line()

想想为什么我们用.连接>和我们折叠函数给出的数字。如果我们使用的是+会怎样?

我们在全局空间中定义了辅助函数,但这不是好的做法。把它改到脚本本地的命名空间中。

放下本书,出去玩一下,让你的大脑从本章中清醒清醒。

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