终端控制代码 (ANSI/VT100) 简介
终端 (控制) 代码是用来控制终端的特殊命令,它可以改变颜色和光标的位置,实现那些无法被程序本身完成的操作。
实现原理
终端控制代码是被打印的特殊字符序列(与正常被打印的文本一样)。如果是可被终端解析的代码,则会直接执行操作而不会被打印出来。你可以使用 echo 命令来测试终端控制代码。
注意:这些控制代码有时被说成是 “Bash 颜色” (某些 “Bash 教程” 如是称呼),我觉得这是完全错误的定义。
tput 命令
由于存在大量不同的终端控制语言,因此系统中通常存在中间通信层。真正的控制代码在库中检索当前的终端命令类型,然后由你来提供相应的 API 或者 命令 (在 Shell 中时) 进行标准化处理请求。(译者注:大体的意思应该是将不同的终端控制指令通过一些 API 或者 专有命令 转换为标准的终端控制指令后再处理)
tput 命令就是其中之一。它可以通过一组缩略命令 (包含功能名称和参数),然后比对库中当前命令的数据进而打印正确的控制代码 (终端可以解析的)。
控制代码
在下表中,我将重点讨论 ANSI/VT100 控制代码的常见操作,并围绕于此进行讲解。如果遇到不明白的,可以参考你所使用的终端或标准化指令的文档。这里介绍的 tput 命令就是一种常用的标准化指令。
我仅列出了最常用的控制代码,但所有的 ANSI 终端都可解析更多指令。在此,我们仅讨论常用的 Shell 脚本。
如果没有合适的 ANSI 转义符,将用?
代替。
ANSI 控制符都以 ESC 为起始 (ASCII 编码 0x1B 或 八进制表示为 033),表格中并未列出此控制符,但应避免直接使用 ANSI 控制符,应当使用 tput 命令。
所有可被 tput 命令替代的控制符都可在 terminfo 中找到,请查看 OpenBSD 中功能 (Capabilities) 章节中的 terminfo,其中包含各 tput 命令的名称及描述。
常用 ASCII 控制符
Ctrl 表示法通过 ASCII 可见字符来表示 ASCII 编码中的不可见字符,将 ASCII 代码 1 与 ASCII 代码 65(“A”)关联在一起。ASCII 代码 1 用 Ctrl-A 表示,而 ASCII 代码 7 (BEL) 表示为 Ctrl-G。这是一个常见的表示(和输入)方法,历史上源于 VT 系列终端。
名称 | 十进制 | 八进制 | 十六进制 | C 转义符 | Ctrl 表示 | 描述 |
---|---|---|---|---|---|---|
BEL | 7 | 007 | 0x07 | \a | ^G | 终端警告声 |
BS | 8 | 010 | 0x08 | \b | ^H | 退格 |
HT | 9 | 011 | 0x09 | \t | ^I | 水平 TAB |
LF | 10 | 012 | 0x0A | \n | ^J | 新行 |
VT | 11 | 013 | 0x0B | \v | ^K | 垂直 TAB |
FF | 12 | 014 | 0x0C | \f | ^L | 新页面 |
CR | 13 | 015 | 0x0D | \r | ^M | 回车 |
ESC | 27 | 033 | 0x1B | 无 | ^[ | ESC 符 |
DEL | 127 | 177 | 0x7F | 无 | 无 | 删除符 |
光标控制
ANSI | terminfo 等式 | 描述 |
---|---|---|
[ <X> ; <Y> H [ <X> ; <Y> f | cup <X> <Y> | 设置原点坐标 好像 ANSI 原点为1-1,tput 原点为 0-0 |
[ H | home | 移动光标到原点 |
7 | sc | 保存当前光标位置 |
8 | rc | 恢复已保存的光标位置 |
? 类似于 \b | cub1 | 向左移动一个位置 (退格) |
[ ? 25 l | civis | 光标不可见 |
[ ? 25 h | cvvis | 光标可见 |
删除文本
ANSI | terminfo 等式 | 描述 |
---|---|---|
[ K [ 0 K | el | 清除从当前位置到本行结尾的字符 |
[ 1 K | el1 | 清除从本行开始到当前位置的字符 |
[ 2 K | el2 | 清除本行所有字符 (光标位置不变) |
常用文本属性
ANSI | terminfo 等式 | 描述 |
---|---|---|
[ 0 m | sgr0 | 重置所有属性 |
[ 1 m | bold | 粗体 |
[ 2 m | dim | 加深 |
[ 3 m | smso | 突出 |
[ 4 m | set smul unset rmul | 下划线 |
[ 5 m | blink | 闪烁 |
[ 7 m | rev | 倒序 |
[ 8 m | invis | 隐藏 |
前景色
ANSI | terminfo 等式 | 描述 |
---|---|---|
[ 3 0 m | setaf 0 | 黑色 |
[ 3 1 m | setaf 1 | 红色 |
[ 3 2 m | setaf 2 | 绿色 |
[ 3 3 m | setaf 3 | 黄色 |
[ 3 4 m | setaf 4 | 蓝色 |
[ 3 5 m | setaf 5 | 品红 |
[ 3 6 m | setaf 6 | 青色 |
[ 3 7 m | setaf 7 | 白色 |
[ 3 9 m | setaf 9 | 重置为默认色 |
背景色
ANSI | terminfo 等式 | 描述 |
---|---|---|
[ 4 0 m | setab 0 | 黑色 |
[ 4 1 m | setab 1 | 红色 |
[ 4 2 m | setab 2 | 绿色 |
[ 4 3 m | setab 3 | 黄色 |
[ 4 4 m | setab 4 | 蓝色 |
[ 4 5 m | setab 5 | 品红 |
[ 4 6 m | setab 6 | 青色 |
[ 4 7 m | setab 7 | 白色 |
[ 4 9 m | setab 9 | 重置为默认色 |
其他控制代码
保存/恢复 屏幕
使用功能:smcup, rmcup
你一定遇到过程序在处理完它们的工作后恢复屏幕的情况 (诸如 vim)。此操作可以通过下面的命令实现:
# 保存并清除屏幕内容
tput smcup
clear
# 进行一些程序操作
read -n1 -p "Press any key to continue..."
# 程序操作到此
# 恢复屏幕内容
tput rmcup
这些功能需要 termcap/terminfo 的支持。由于 xterm 及其衍生软件 ( rxvt, urxvt 等) 都支持这些指令,所以你的操作系统中可能并不会在 xterm 的配置中包含这些参考 (FreeBSD 就是其中之一)。如果 tput smcup
命令没有生效,并且你不想修改 termcap/terminfo 数据,如果你是用的是 xterm 兼用程序,则可以执行以下操作:
echo -e '\033[?47h' # 保存屏幕内容
echo -e '\033[?47l' # 恢复屏幕内容
一些软件也使用这些代码。你可能在 less、vim、top、screen 等命令中见过 屏幕 保存/恢复 操作,这些程序可能会提供参数 禁能 此操作。如,less 命令可以使会用 -X 参数禁能此操作。当然,也可以使用环境变量配置:
export LESS=X
less /path/to/file
类似地,vim 也可以配置为不 “恢复” 屏幕,通过添加以下内容到 ~/.vimrc:
set t_ti= t_te=
附加颜色
许多终端模拟器都支持附加颜色,最常用的是 xterm 兼容 的扩展 256 色。同样可以通过 tput 命令 seta{f,b} [0-255] 设置。还有一些终端支持 24位全彩色,所有的 X11 颜色都可以直接通过特殊的控制编码序列表示出来 (详情)。只有少数程序用到 256 色以外的颜色,tput 并不支持这些颜色。16 色以上的也仅仅在图形界面中的现代终端模拟器中有所使用。
Linux 内核中的虚拟终端仅支持 16 色,且 terminfo 中默认的入口 TERM=linux 仅定义了 8 色。有时可以使用 linux-16color 切换使用另外 8 种颜色。
Bash 示例
硬编码颜色
printf '%b\n' 'It is \033[31mnot\033[39m intelligent to use \033[32mhardcoded ANSI\033[39m codes!'
tput 方式
直接使用 echo:
echo "TPUT is a $(tput setaf 2)nice$(tput setaf 9) and $(tput setaf 5)user friendly$(tput setaf 9) terminal capability database."
使用预设变量:
COL_NORM="$(tput setaf 9)"
COL_RED="$(tput setaf 1)"
COL_GREEN="$(tput setaf 2)"
echo "It's ${COL_RED}red${COL_NORM} and ${COL_GREEN}green${COL_NORM} - have you seen?"