你好，我是吴咏炜。
语法加亮这个功能，我们都非常熟悉。和 vi 刚出现的时代不同，它现在已经成为编程的基本功能了。在我们使用的各种代码编辑器中，都有语法加亮的功能。我们甚至可以拿一句俗语反过来说：没见过猪跑，还能没吃过猪肉么？
但是，你有没有想过，语法加亮到底是怎么实现的呢？今天，我们就不仅要尝尝不同“风味”的猪肉，还要进一步看看猪到底是怎么跑的——这样，我们才能选择，然后调整出，最符合自己口味的大菜。
在第 8 讲里，我们已经提到，Vim 的语法加亮依靠的是在 syntax 目录下的运行支持文件。今天，我就通过例子给你解说一下，Vim 里如何实现语法加亮，然后语法加亮又如何映射到屏幕上的颜色和字体。
我们先来看一个比较简单的例子，xxd。
xxd 这个名字看起来，是不是有点陌生又有点熟悉？其实，我们在第 11 讲还刚讲过 xxd：它是一个把二进制文件转换成地址加十六进制数值再加可读 ASCII 文本的工具，它的输出格式在 Vim 里也被称作 xxd。不过，在用菜单项或 :%!xxd 命令转换之后，Vim 并不会自动使用 xxd 格式。要应用 xxd 格式的语法加亮，我们需要使用自动命令（可以参考 :help using-xxd），或者手工使用命令 :setf xxd。下图是对上次的二进制文件使用了 xxd 语法加亮的效果：
这个格式的语法加亮足够简单，我们就拿它来分析一下。不过，我有个小建议，你在看具体的语法加亮代码前，先花几秒钟的时间看一下图，自己分析一下里面有几种不同的语法加亮效果。
下面我们就来逐步看一下 syntax/xxd.vim 的内容。首先是开头和结尾部分：
" quit when a syntax file was already loaded
if exists("b:current_syntax")
finish
endif
…
let b:current_syntax = "xxd"
" vim: ts=4
最后一行的模式行，设定了这个文件使用的 tab 宽度。剩余部分基本上算是语法文件的固定格式了，有一个检查缓冲区变量（使用前缀 b:）、防止语法文件重复载入的条件判断，并在结尾设定这个缓冲区变量为语法的名称。
剩余部分可以分为两段。第一段是语法匹配：
syn match xxdAddress "^[0-9a-f]\+:" contains=xxdSep
syn match xxdSep contained ":"
syn match xxdAscii " .\{,16\}\r\=$"hs=s+2 contains=xxdDot
syn match xxdDot contained "[.\r]"
这儿定义了 4 种不同的“语法项目”，其中 1、2 和 3、4 还互相有包含（“contains”）和被包含（“contained”）的关系。
\= 和 \? 效果相同），然后必须是一行结束。上面的正则表达式都比较简单，唯一之前没出现过的是第 3 个正则表达式后面的 hs=s+2：它的含义是语法加亮的起始位置是模式匹配部分的开始位置再加 2（可查看 :help :syn-pattern-offset），这是在语法加亮文件里的常用特殊语法。
上面的代码可以从 xxd 格式的内容中找出 4 种不同的语法格式。如何展示这些语法，就要看下面的第二段代码了：
" Define the default highlighting.
if !exists("skip_xxd_syntax_inits")
hi def link xxdAddress Constant
hi def link xxdSep Identifier
hi def link xxdAscii Statement
endif
外面的条件语句不是惯用法，我们可以忽略。里面重要的是三个 hi def link 语句，拼写完整的话是 highlight default link（可参见帮助 :help :highlight-link）。这三个语句建立了默认的语法加亮链接组，也就是，在用户没有自己在 vimrc 配置文件中使用 highlight link 来修改语法加亮时，默认的语法项目和加亮组之间的关系。目前，地址 xxdAddress 使用常数 Constant 的加亮方式，冒号分隔符 xxdSep 使用标识符 Identifier 的加亮方式，ASCII 文本 xxdAscii 使用语句 Statement 的加亮方式。
那 xxdDot 到哪儿去了呢？答案是，它没有加亮组，因为我们不需要对其进行特殊加亮。虽然 Vim 会认出它使用了特殊的语法格式，在显示上它和中间的十六进制数值一样，没有任何语法加亮效果。
Constant、Identifier、Statement 这些加亮组，又应该以何种方式展示呢？这就是配色方案要做的事情了。如果说语法加亮是逻辑问题的话，那配色方案就是个审美问题。你要个性化的话，就靠配色方案了。
类似地，配色方案里包含的也是一些模板语句加上色彩的定义。比如，在配色方案 koehler 里，跟 xxd 相关的核心色彩定义是：
set background=dark
hi Normal guifg=white guibg=black
hi Constant term=underline cterm=bold ctermfg=magenta guifg=#ffa0a0
hi Identifier term=underline ctermfg=brown guifg=#40ffff
hi Statement term=bold cterm=bold ctermfg=yellow gui=bold guifg=#ffff60
首先，这个配色方案设定背景为 dark，深色（允许的另外一个值是 light，浅色背景）。这会调整缺省的颜色组，使得文字色彩在深色背景上显示比较友好。但这不会在终端里真正改变背景（仍要靠下面的背景色设定），因此，如果你在浅色背景的终端里使用这个配色方案，会显得不太友好。有些比较好的配色方案会采用相反的做法，根据目前是深色还是浅色背景，采用不同的配色。
对于“正常”（Normal）的加亮组，这个配色方案采用了最直截了当的前景白、背景黑。可以预见，这个配色会比较醒（cì）目（yǎn）。
对于 Constant 加亮组，这个配色方案就稍微复杂点了，分了单色终端、色彩终端和图形界面的不同配色。古老的单色终端里使用下划线（应该已经没人用吧，所以以后我就忽略这种设定了）；色彩终端下使用粗体和紫色前景；图形界面指定了前景色为 RGB 色彩 #ffa0a0，亮棕色。
Identifier 加亮组也类似，色彩终端下使用棕色前景，图形界面下前景色则是 RGB 色彩 #40ffff，亮青色。
Statement 加亮组在色彩终端和图形界面下都使用粗体，色彩终端使用黄色前景色，图形界面使用前景色是 RGB 色彩 #ffff60，亮黄色。
使用这个配色方案在图形界面和色彩终端下的效果，如下面的截图所示：
说到这里，我们有必要来讨论一下 Vim 里允许使用的色彩数量。在图形界面 Vim 里，色彩是 Vim 本身调用系统的编程接口来控制的，可以使用 RGB 的所有 16,777,216 种不同颜色。但在终端里，Vim 会受到终端能力的限制，只能根据终端的能力来显示色彩。根据终端的类型，我们可以分为 4 种情况：
第 1 种是最古老的是单色终端，没有颜色，只能使用下划线、粗体等效果。效果定义使用 term=… 的形式。今天，我们应该基本碰不到这样的环境了。
第 2 种是 8/16 色终端，允许使用最基本的八种颜色（黑、红、绿、黄、蓝、紫、青、白），以及这些颜色的较亮变体（即使 8 色终端一般也能在前景色上使用加亮的变体）。我们可以使用 cterm=… 定义粗体等效果（由于兼容性问题，不常用），用 ctermfg=… 和 ctermbg=… 定义前景和背景色，其中可以使用英文色彩名称或序号（见 :help cterm-colors）。鉴于序号在不同的环境里可能是不同的，我们一般使用色彩名称。如果你使用非图形界面终端，可能会遇到这种情况，但这应当也很不常见了吧。
这些颜色虽然是标准的，但很多终端允许用户调整这些颜色，以达到最好的色彩组合效果。比如，下图是 macOS 里终端应用的一个设置界面，其中的“ANSI 颜色”就是用户可以调整的 16 种“标准色”：
第 3 种是 256 色终端，用户可以选择预先定义的 256 种颜色之一，这在目前的终端里是非常主流的方式了。你可以在网上很方便地找到脚本来输出这些颜色，效果如下图所示：
要选择这 256 种颜色中的一种，方式不太直观：你需要使用 ctermfg=… 和 ctermbg=…，并直接写出这 256 种颜色之一的编号。
这 256 种颜色都可以算是标准的，它们的标准 RGB 值有明确的定义。头 16 种颜色就是上面的“ANSI 颜色”，在终端里常常可以直接调整，图中也可以看到和前面图里的颜色已经有明显的不同。虽然界面只提供了头 16 种颜色的调整，但为了达到最佳的显示效果，你也可以编程修改这 256 种颜色的调色板。
第 4 种是支持真彩（truecolor）的终端，跟编程修改 256 色的调色板相比，这是更简单的做法。下面是部分比较常见的支持 RGB 真彩的终端（此处是一个更完整的列表）：
在这些终端里，终端 Vim 就能显示跟图形界面 Vim 同样多的颜色数，因而能达到最佳色彩效果。你仍需手工打开（默认关闭的）Vim 选项 termguicolors。此后，Vim 就会使用你在 guifg 和 guibg 中写的 RGB 色彩，也就是说，把终端当图形界面一样看待（在色彩方面）。
鉴于真彩终端的一个惯例是设置环境变量 COLORTERM 为 truecolor 或 24bit，我们可以在 vimrc 配置文件中进行检查：
if has('termguicolors') &&
\($COLORTERM == 'truecolor' || $COLORTERM == '24bit')
set termguicolors
endif
不过，这个检查方式仅限于类 Unix 平台。对于 Windows，Vim 提供了另外一个专门的特性检查项：
if has('vcon')
set termguicolors
endif
上面我们分析的 koehler，算是 Vim 内置的配色方案中比较中规中矩的一个，可用，但不那么好看。如果你想要一个漂亮的配色方案，还是不应该在内置配色方案里寻找。
一个广受好评的 Vim 配色方案是 gruvbox（包管理器中的安装名称是“morhetz/gruvbox”）。它不仅是一个支持深色背景和浅色背景的配色方案，而且还特意确保自己能和 Vim 的一些最流行插件兼容。下面是这个配色方案的示意截图：
我觉得 gruvbox 在深色背景下还是挺漂亮的。它的颜色总体偏暖，而你如果喜欢深色背景下较为清冷的色彩，我觉得 jellybeans（包管理器中的安装名称是“nanotech/jellybeans.vim”）还不错：
不过，这两种方案我都是偶尔使用，我使用更多的还是明白（mbbill）设计的 desertEx（包管理器中的安装名称是“mbbill/desertEx”）的一个版本。它的特点是无加亮的普通文字对比度设得比较低，读起来比较轻松（但加亮部分效果仍然比较强烈）。如果你想试试这个方案的话，可以自己安装尝试一下：
如果你想自己对配色方案进行调整的话，有一个小工具肯定会非常有用，那就是 vim-scripts/SyntaxAttr.vim。不过，这个插件不会自己添加键映射，需要你在用包管理器安装之后，自己在 vimrc 配置文件中加入类似下面的语句：
nnoremap <Leader>a :call SyntaxAttr()<CR>
这样，我们就能用 \a 来检查光标下面的语法高亮详情了。下面是一个示例：
从上面可以看到，constexpr 属于 cppStorageClass 语法加亮组（这是在 syntax/cpp.vim 中定义的），并且被链接到了 Type 加亮组。后面的 guifg 和 gui 设定就是 Type 加亮组的内容：使用色彩 tan1（RGB 值为 #ffa54f），特殊效果为粗体（bold）。
在你自己设计、调试语法文件或配色方案时，你会发现这个工具非常有用。
作为一个文本编辑器，Vim 只接受文本的复制和粘贴。如果你想要在一个（非 Markdown）文档中展示有语法加亮的代码，Vim 也是可以用来产生这样的代码的——通过 HTML 输出。
Vim 默认就提供了 :TOhtml 命令（参见第 4 讲中讨论的系统内置插件），可以把当前展示的语法加亮效果输出为一个 HTML 文件。你可以根据最终文档的要求，选择合适的深色或浅色配色方案，然后使用该命令来输出 HTML。这个命令默认输出整个文件，你也可以自己在可视模式下选定范围，或者用逗号隔开的行号选定范围，这样 :TOhtml 命令就只会输出选定范围的 HTML 代码。
这个方式灵活是挺灵活，但不能直接把带色彩加亮的文本贴到文档里去，终究还是不太方便。令人欣慰的是，早就有人找到了在各个平台上把 HTML 代码转成剪贴板富文本的方法。我最近对一个 Vim 插件 vim-copy-as-rtf 作了点改造，使其可以在我们现在讲的三大主流平台（macOS、Linux 和 Windows）上都可以直接复制出带语法加亮的代码。在 macOS 和 Windows 上，没有特别的配置要求；在 Linux 桌面环境下，我们要求系统必须装有 xclip 工具。这样，我们只需要在使用 TOhtml 的地方，把命令改成 CopyRTF 就能把加亮的代码复制到系统的剪贴板中。
好了，我们现在来总结一下今天学到的内容：
本讲我们的配置文件有一些改动，对应的标签是 l12-unix 和 l12-windows。
想一想，如果希望颜色在 8/16 色终端下和 256 色终端下都有效，并且在 256 色终端下使用 256 色的配置，该怎么做？
在自己尝试解决这个问题之后，可以看一下 jellybeans 里面的颜色定义，了解它是如何解决在不同终端下面的颜色一致性问题的。
如果有任何问题，欢迎留言和我交流。
我是吴咏炜，我们下一讲再见！