跟我一起写shell补全脚本(Bash篇)

如果你是一个重度shell用户,一定会关注所用的shell的补全功能。某款shell的补全强弱,也许就是决定你的偏好的第一要素。

shell里面补全的影子无处不在,输入命令的时候可以有补全,敲打选项的时候可以有补全,选择文件的时候可以有补全。有些shell甚至支持通过补全来切换版本控制的分支。由于shell里面可以运行的程序千差万别,shell一般不会内置针特定对某个工具的补全功能。与之相对的,shell提供了一些补全用的API,交由用户编写对应的补全脚本。

在这里,我想向大家介绍如何利用提供的API,来编写一个shell补全脚本。由于需要覆盖的内容较多,所以分为Bash和Zsh两篇。也许有fish用户会抱怨,fish又一次被忽略了:D。之所以只有Bash和Zsh的内容,是因为:1. 这两种shell的用户占了shell用户的绝大多数。2. 我没有用过fish,所以对这方面也不了解。希望有人能够锦上添花,写一个fish版本的补全脚本教程。

既然想要写一个shell补全脚本,那么接下来要决定待补全的对象了。这里我选择pandoc作为目标。pandoc是文档转换器中的瑞士军刀,支持主流的各种标记语言,甚至对于PDF和MS Word也有一定程度上的支持。pandoc支持的选项琳琅满目,如果都要实现确实很花时间。所以这里就只实现General options,Reader options,General writer options大部分的内容。不管怎么说,这将会是一个“既不至于简单到让人丧失兴趣,又不至于困难到让人丧失信心”的任务。

安装pandoc的方式见官网上的说明,这里就不赘述了。安装完了之后,man pandoc就能看到各个选项的说明。大体上我们需要实现以下几个目标:

  1. 支持主选项(General options)
  2. 支持子选项(Reader options/General writer options)
  3. 支持给选项提供参数值来源。比如在敲pandoc -f之后,能够补全FORMAT的内容。

好,让我们开始给pandoc写补全脚本吧!

支持主选项

先列出实现了第一阶段目标的程序:

运行程序的方式:

现在我来解释下这个程序。

是这段代码中最为关键的一行。其实该程序起什么名字都不重要,重要的是要有上面这一行。上面这一行指定bash在遇到pandoc这个词时,调用_pandoc这个函数生成补全内容。(叫_pandoc其实只是出于惯例,并不一定要在前面加下划线)。complete -F后面接一个函数,该函数将输入三个参数:要补全的命令名、当前光标所在的词、当前光标所在的词的前一个词,生成的补全结果需要存储到COMPREPLY变量中,以待bash获取。-A file表示默认的动作是补全文件名,也即是如果bash找不到补全的内容,就会默认以文件名进行补全。

假设你在键入pandoc -o sth后,连击两下Tab触发了补全,_pandoc会被执行,其中:

  1. $1的值为pandoc
  2. $2的值为sth
  3. $3的值为-o
  4. 由于COMPREPLY为空(只有cur-开头时,COMPREPLY才会被填充),所以补全的内容是当前路径下的文件名。

你应该看到了,这里我把$2$3都注释掉了。其实

是等价的。不过后者的可读性更好罢了。

最后解释下COMPREPLY=( $( compgen -W "$opts" -- $cur ) )这一行。
opts就是pandoc的主选项列表。

compgen接受的参数和complete差不多。这里它接受一个以IFS分割的字符串"$opts"作为补全的候选项(IFS即shell里面表示分割符的变量,默认是空格或者Tab、换行)。假如没有一项跟当前光标所在的词匹配,那么它返回当前光标所在的词作为结果。(也即是不补全)

实现第一个目标用到的东西就是这么多。接下来就是第二个目标了。
在继续之前,你需要把Bash文档看一遍。若能把其中的一些选项尝试一下就更好了。

支持子选项

接下来的目标是支持Reader options/General writer options。想判断是否需要补全Reader options/General writer options,先要确认输入的词里面是否有-r-f(读),以及-w-t(写)。前面提到的COMP_WORDS就派上用场了。只需要将它迭代一下,查找里面有没有我们需要确认的词。

假设我们已经确认了需要补全子选项,接下来就应该往原来的补全项中添加子选项的内容。需要补全读选项的添加读方面的选项,需要补全写选项的添加写方面的选项。既然补全选项是一个字符串,那么把要添加的字符串接到原来的opts后面就好了。这里要注意一点,假如前面的操作里面已经把某类子选项添加到opts了,那么就需要避免重复添加。

目前的实现代码如下:

注意跟上一个版本相比,这里把原来的opts变量替换成了complete_options这个函数的输出。通过使用函数,我们可以动态地提供补全的来源。比如我们可以在函数里列出符合特定条件的文件名,作为补全的候选词。

支持给选项提供参数值来源

好了,现在是最后一个子任务。大致浏览一下pandoc的文档,基本上就两类参数:FORMATFILE。(其它琐碎的我们就不管了,嘿嘿)

FILE好办,默认就可以补全路径嘛。那就看看FORMATFORMAT分两种,一种是读的时候支持的FORMAT,另一种是写的时候支持的FORMAT,这个把文档里面的复制一份,改改就能用了。我们把读操作支持的FORMAT叫做READ_FORMAT,相对的,写操作支持的FORMAT叫做WRITE_FORMAT

补全的来源有了,想想什么时候把它放到COMPREPLY里去。前面补全选项的时候,是通过case语句中-*来匹配的。但是这里的FORMAT参数,只在特定选项后面才有意义。所以前面一直坐冷板凳的pre变量可以上场了。

pre中存储着光标前一个词。我们就用一个case语句判断前面是否是-f-r,还是-t-w。如果符合前面两个组合之一,用compgen配合READ_FORMATWRITE_FORMAT生成补全候选词列表,一切就跟处理opts时一样。由于此时继续参与下一个判断cur的case语句已经没有意义了,这里直接让它退出函数:

. ./pandoc一下,试试看,是不是一切都ok?

诶呀,还有个问题!这次在尝试补全FORMAT的时候,还会把当前路径下的文件名补全出来。然而这并没有什么意义。所以在补全FORMAT的时候,得把路径补全关掉才行。

问题在于最后一句:complete -F _pandoc -A file pandoc。目前不管是什么情况,都会补全文件名。所以接下来得限定某些情况下才补全文件名。

第一步是移除最后一行的-A file,下一步是修改最底下的case语句,变成这样子:

只有在没有找到对应的补全时,才会调用对路径的补全。

最终版本:

最后的问题

现在补全脚本已经写好了,不过把它放哪里呢?我们需要找到这样的地方,每次启动bash的时候都会自动加载里面的脚本,不然每次都要手动加载,那可吃不消。

.bashrc是一个(不推荐的)选择,不过好在bash自己就提供了在启动时加载补全脚本的机制。

如果你的系统有这样的文件夹:/etc/bash_completion.d,那么你可以把补全脚本放到那。这样每次bash启动的时候就会加载你写的文件。

如果你的系统里没有这个文件夹,你需要查看下/etc/bash_completion这个文件。bash启动的时候,会执行. /etc/bash_completion,你可以把你的补全脚本放在这个地方。

正如许多配置文件一样,凡是有/etc版本的也对应的~/.版本。有/etc/bash_completion,自然也有~/.bash_completion。如果你只想让自己使用这个补全脚本,或者没有root权限,可以放在~/.bash_completion

Bash补全脚本的内容就是这么多……请期待下一篇的Zsh补全脚本。

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