详解如何使用Python编写vim插件

前言

vim是个伟大的编辑器，不仅在于她特立独行的编辑方式，还在于她强大的扩展能力。然而，vim自身用于写插件的语言vimL功能有很大的局限性，实现功能复杂的插件往往力不从心，而且运行效率也不高。幸好，vim早就想到了这一点，她提供了很多外部语言接口，比如Python，ruby，lua，Perl等，可以很方便的编写vim插件。本文主要介绍如何使用Python编写vim插件。

准备工作

1. 编译vim，使vim支持Python

在编译之前，configure的时候加上--enable-pythoninterp和--enable-python3interp选项，使之分别支持Python2和Python3
编译好之后，可以通过vim --version | grep +python来查看是否已经支持Python，结果中应该包含+python和 +python3，当然也可以编译成只支持Python2或Python3。

现在好多平台都有直接编译好的版本，已经包含Python支持，直接下载就可以了：

1. Windows：可以在这里下载。
2. Mac OS：可以直接brew install vim来安装。
3. Linux：也有快捷的安装方式，就不赘言了。

2. 如何让Python能正常工作

虽然vim已经支持Python，但是可能:echo has("python")或:echo has("python3")的结果仍是0，说明Python还不能正常工作。
此时需要检查：

1. 系统上是否装了Python?
2. Python是32位还是64位跟vim是否匹配?
3. Python的版本跟编译时的版本是否一致（编译时的版本可以使用:version查看）
4. 通过pythondll和pythonthreedll来分别指定Python2和Python3所使用的动态库。

例如，可以在vimrc里添加

set pythondll=/Users/yggdroot/.python2.7.6/lib/libpython2.7.so

经此4步，99%能让Python工作起来，剩下的1%就看人品了。

补充一点：

对于neovim，执行

pip2 install --user --upgrade neovim
pip3 install --user --upgrade neovim

就可以添加Python2和Python3的支持，具体参见:h provider-python。

从hello world开始

在命令行窗口执行:pyx print("hello world!")，输出“hello world！”，说明Python工作正常，此时我们已经可以使用Python来作为vim的EX命令了。

操作vim像vimL一样容易

怎么用Python来访问vim的信息以及操作vim呢？很简单，vim的Python接口提供了一个叫vim的模块（module）。vim模块是Python和vim沟通的桥梁，通过它，Python可以访问vim的一切信息以及操作vim，就像使用vimL一样。所以写脚本，首先要import vim。

vim模块

vim模块提供了两个非常有用的函数接口:

vim.command(str)

执行vim中的命令str(ex-mode)，返回值为None，例如：

:py vim.command("%s/\s\+$//g")
:py vim.command("set shiftwidth=4")
:py vim.command("normal! dd")

vim.eval(str)

求vim表达式str的值，（什么是vim表达式，参见:h expr），返回结果类型为：

1. string: 如果vim表达式的值的类型是string或number
2. list：如果vim表达式的值的类型是一个vim list（:h list）
3. dictionary：如果vim表达式的值的类型是一个vim dictionary（:h dict）

例如：

:py sw = vim.eval("&shiftwidth")
:py print vim.eval("expand('%:p')")
:py print vim.eval("@a")

vim模块还提供了一些有用的对象:

1. Tabpage对象（:h python-tabpage） 一个Tabpage对象对应vim的一个Tabpage。
2. Window对象（:h python-window） 一个Window对象对应vim的一个Window。
3. Buffer对象（:h python-buffer） 一个Buffer对象对应vim的一个buffer，Buffer对象提供了一些属性和方法，可以很方便操作buffer。

例如 (假定b是当前的buffer) :

:py print b.name   # write the buffer file name
:py b[0] = "hello!!!"  # replace the top line
:py b[:] = None    # delete the whole buffer
:py del b[:]    # delete the whole buffer
:py b[0:0] = [ "a line" ] # add a line at the top
:py del b[2]    # delete a line (the third)
:py b.append("bottom")  # add a line at the bottom
:py n = len(b)    # number of lines
:py (row,col) = b.mark('a') # named mark
:py r = b.range(1,5)  # a sub-range of the buffer
:py b.vars["foo"] = "bar" # assign b:foo variable
:py b.options["ff"] = "dos" # set fileformat
:py del b.options["ar"]  # same as :set autoread<

vim.current对象（:h python-current）

vim.current对象提供了一些属性，可以方便的访问“当前”的vim对象

python访问vim中的变量

访问vim中的变量，可以通过前面介绍的vim.eval(str)来访问，例如：

:py print vim.eval("v:version")

但是， 还有更pythonic的方法：

预定义vim变量（v:var）

可以通过vim.vvars来访问预定义vim变量，vim.vvars是个类似Dictionary的对象。例如，访问v:version：

:py print vim.vvars["version"]

全局变量（g:var）

可以通过vim.vars来访问全局变量，vim.vars也是个类似Dictionary的对象。例如，改变全局变量g:global_var的值：

:py vim.vars["global_var"] = 123

tabpage变量（t:var）

例如：

:py vim.current.tabpage.vars["var"] = "Tabpage"

window变量（w:var）

例如：

:py vim.current.window.vars["var"] = "Window"

buffer变量（b:var）

例如：

:py vim.current.buffer.vars["var"] = "Buffer"

python访问vim中的选项（options）

访问vim中的选项，可以通过前面介绍的vim.command(str)和vim.eval(str)来访问，例如：

:py vim.command("set shiftwidth=4")
:py print vim.eval("&shiftwidth")

当然， 还有更pythonic的方法：

全局选项设置（:h python-options）

例如：

:py vim.options["autochdir"] = True

注意：如果是window-local或者buffer-local选项，此种方法会报KeyError异常。对于window-local和buffer-local选项，请往下看。

window-local选项设置

例如：

:py vim.current.window.options["number"] = True

buffer-local选项设置

例如：

:py vim.current.buffer.options["shiftwidth"] = 4

两种方式写vim插件

内嵌式

py[thon] << {endmarker}
{script}
{endmarker}

{script}中的内容为Python代码，{endmarker}是一个标记符号，可以是任何字符串，不过{endmarker}前面不能有任何的空白字符，也就是要顶格写。

例如，写一个函数，打印出当前buffer所有的行(Demo.vim)：

function! Demo()
py << EOF
import vim
for line in vim.current.buffer:
 print line
EOF
endfunction
call Demo()

运行:source %查看结果。

独立式

把Python代码写到*.py中，vimL只用来定义全局变量、map、command等，LeaderF就是采用这种方式。个人更喜欢这种方式，可以把全部精力集中在写Python代码上。

异步

多线程

可以通过Python的threading模块来实现多线程。但是，线程里面只能实现与vim无关的逻辑，任何试图在线程里面操作vim的行为都可能（也许用“肯定会”更合适）导致vim崩溃，甚至包括只读一个vim选项。虽然如此，也比vimL好多了，毕竟聊胜于无。

subprocess

可以通过Python的subprocess模块来调用外部命令。

例如：

:py import subprocess
:py print subprocess.Popen("ls -l", shell=True, stdout=subprocess.PIPE).stdout.read()

也就是说，从支持Python起，vim就已经支持异步了（虽然直到vim7.4才基本没有bug），Neovim所增加的异步功能，对用Python写插件的小伙伴来说，没有任何吸引力。好多Neovim粉竟以引入异步（job）而引以为傲，它什么时候能引入真正的多线程支持我才会服它。

案例

著名的补全插件YCM和模糊查找神器LeaderF都是使用Python编写的。

缺陷

由于GIL的原因，Python线程无法并行处理；而vim又不支持Python的进程（https://github.com/vim/vim/issues/906），计算密集型任务想利用多核来提高性能已不可能。

奇技淫巧

把buffer中所有单词首字母变为大写字母

:%pydo return line.title()

把buffer中所有的行镜像显示

例如，把

vim is very useful
123 456 789
abc def ghi
who am I

变为

lufesu yrev si miv
987 654 321
ihg fed cba
I ma ohw

可以执行此命令：:%pydo return line[::-1]

总结

以上只是简单的介绍，更详细的资料可以参考:h python。希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。