vimllearn/z/20170816_4.md

# 第一章 VimL 语言主要特点

## 1.3 弱类型强作用域

“弱类型”不是 VimL 的特点，是几乎所有脚本语言的特点。准确地说是变量无类型，但值
有类型。创建变量时不必定义类型，直接赋值就行，也可以认为是变量临时获得了值的类
型。关于 VimL 的变量与类型，将在下一章的基础语法中详解。

变量作用域是编程的另一个重要概念，也几乎每个语言都要管理的任务。这里说 VimL 具
有“强作用域”的特点，是指它提供了一种简明的语法，让用户强调变量的作用域范围。

### VimL 语言级的作用域 g: l: s: a:

变量作用域的意义是指该变量在什么范围内可见，可被操作（读值或赋值）。在 VimL 中
，每个变量都可以加上一个冒号前缀，表示该变量的作用域。不过另有两条规则：

1. 在一些上下文环境中，可以省略作用域前缀，等效于加上了默认的作用域前缀
2. 有一些作用域前缀只在特定的上下文环境中使用。

从 VimL 语言角色看，主要有以下几种作用域：

1. `g:` 全局作用域。全局变量就是在当前 vim 会话环境中，在任何脚本，任何 ex 命
   令行中都可以引用的变量。所有在函数之外的命令语句，都默认是全局变量。
2. `l:` 局部作用域。只可在当前执行的函数体内使用的变量，在函数体内的变量默认为
   局部变量，`l:`局部变量也只能在函数体内使用。
3. `s:` 脚本作用域。只有当前脚本内可引用的变量，包括该脚本的函数体内。
4. `a:` 参数作用域。特指函数的参数，在函数体内，要引用传入的实参，就得加上
   `a:` 前缀，但定义函数时的形参，不能加 `a:` 前缀。`a:` 还隐含一个限定是只读
   性，即不能在函数体内修改参数。

这几种作用域前缀所对应的英文单词，可认为是 `global`, `local`, `script` 与
`argument`。不过 `s:` 也可认为是 `static`，因为在 C 语言中，`static` 也表示只
在当前文件中有效的意思。

变量作用域的应用原则：

1. 尽量少用全局变量，因为容易混乱使用，难于管理。不过在 ex 命令行或 Ex 模式下
   只为临时测试的语句，为了方便省略前缀，是全局变量，当然在此命令中也只能是全
   局变量。在写 vim 脚本文件时，若要使用全局变量，不要省略 `g:` 前缀。同时全局
   变量名尽量取得特殊点，比如全是大写，或带个插件名的长变量名，以减少被冲突的
   概率。
2. 局部变量的前缀 `l:` 一般可省略。但我建议也始终加上，虽然多敲了两个字符，但
   编程的效率来源于思路清晰，不在于少那几个字符。同时在 VimL 编程时，坚持习
   惯了作用域前缀，就能在头脑中无形地加强这种意识，然后对作用域的把握也更加精
   准。另外，显然地，在函数体内要引用全局就是必须加上 `g:` 前缀。
3. 在写 vim 脚本时，函数外的代码，能用 `s:` 变量就尽量用 `s:` 变量。对于比较大
   的脚本变量（如字典），想对外分享，也宁可先定义为 `s:` 变量，再定义一个全局
   可访问的函数来返回这个脚本变量。
4. 参数变量，`a:`是语法强制要求，漏写了 `a:` 往往是个错误，（如果它没报错，恰
   好与同名局部变量冲突了，那是更糟糕与难以觉察的错误）也是初写 VimL 函数最容
   易犯的语法错误。

### Vim 实体作用域 b: w: t:

Vim 作为一个可视化的编辑器，给用户呈现的，能让用户交互地操作的实体对象主要有
`buffer`（缓冲文件），`window`（窗口），`tabpage`（标签页）。可以把它们想象为
互有关系的容器：

* 缓冲对应着一个正在编辑中的文件，在不细究的情况下可认为与文件等同。（不过不一
  定对应着硬盘上的一个文件，比如新建的尚未保存的文件，以及一些特殊缓冲文件）缓
  冲也可认为是容纳着文件中所有文本行的容器，就像是简单的字符串列表了。
* 窗口是用于展示缓冲文件的一部分在屏幕上的容器。Vim 可编辑的文件很大，极有可能
  在一个屏幕窗口中无法显示文件的所有内容，所以窗口对应于缓冲文件还有个可视范
  围。一个窗口在一个时刻只能容纳一个缓冲文件，但在不同时刻可以对应不同的缓冲文
  件。
* 标签页是可以同时容纳不同的窗口的另一层更大的容器。原始的 `Vi` 没有标签页，标
  签页是 `Vim` 的扩展功能。标签页极大增强 `Vim` 的可视范围，可认为窗口是平面的
  ，再叠上标签页就是（伪）立体的了。
* 一个缓冲文件可以展示在不同的窗口或（与）标签页中。所有已展示在某个窗口（包括
  在其他标签页的窗口）的缓冲文件都是“已加载”状态，其他曾经被编辑过但当前不可见
  的缓冲文件则是“未加载”状态，不过 Vim 仍然记录着所有这些缓冲文件的列表。

然后，Vim 还有个“当前位置”的概念。也就是光标所在的位置，决定了哪个是“当前缓冲
文件”，“当前窗口”与“当前标签页”。

有了这些概念，对 VimL 中的另外三个作用域前缀 `b:` `w:` `t:` 就容易理解了。其意
即指一个变量与特定的缓冲文件、窗口或标签页相关联的，以 `b:` 举例说明。

* `b:varname` 表示在当前缓冲文件（实体对象）中存在一个名为 "varname" 的变量。
* VimL 语句在执行过程中，只能直接引用当前缓冲文件的 `b:` 变量，如果要引用其他
  缓冲文件的变量，要么先用其他命令将目标缓冲文件切换为当前编辑的缓冲文件，或者
  调用其他的内置函数来访问。
* 如果一个缓冲文件“消失”了，那么与之关联的所有 `b:` 变量也消失了。
* 窗口与标签页的“消失”能比较形象与容易地理解，关闭了就算消失了。但 Vim 内部对
  缓冲的管理比较复杂，未必是从窗口上不见了就代表“消失”了。
* 不过在一般 VimL 编程中，可暂不必深究缓冲文件什么时候“消失”。只要记着一个
  `b:` 变量必定与一个缓冲文件关联着，不同的缓冲文件使用相同的 `b:` 变量是安全的，
  它们互不影响。

### 作用域前缀其实是个字典

以上介绍的各种作用域前缀，不仅是种语法约定的标记，它们本身也是个变量，是可以容纳
保存其他变量的字典类型变量。关于字典，在后续章节再详述。这里只能介绍几个演示示
例来体会一下这种特性。

为了操作环境一致，也假设按上节的“裸装” Vim 启动：（不过其实不太影响，也不必太
拘泥）
```bash
$ cd ~/.vim/vimllearn
$ vim -u NONE helloworld.txt
```

现在已用 vim 打开了一个 `helloworld.txt` 文件。在命令行输入以下 ex 命令：
```vim
: let x = 1
: echo x
: echo g:x
: echo g:.x
: echo g:['x']
: echo g:
```
你可以每次按冒号进入命令行逐行输入，也可以先进入 `Ex` 模式，连续输入这几行，效
果是一样的（以后不再注明）。

首先用 `:let` 命令定义了一个 `x` 变量，命令行语句默认是全局变量。然后用
`:echo` 命令使用几种不同写法来引用读取这个变量的值，这几种写法都是等效的。最后
将 `g:` 当作一个整体变量打印显示。它就是个全局字典，而里面包含了 `x` 键，值就
是 `1`。（如果按正常的 vim 启动，你的 vimrc 以及各种插件可能会提供很多全局变量
，那么 `echo g:` 的内容可能很多，不只 `x` 哟）

然后我们再写个脚本观察下 `s:` 变量。`:e hello2.vim`，输入以下内容并保存：
```vim
" File: ~/.vim/vimllearn/hello2.vim
let s:hello = 1
let s:world = 2
let s:hello_world = s:hello + s:world
echo s:
```

脚本写完了，在 ex 命令行输入以下几条测试下：
```vim
: source %
: echo s:
: echo s:hello
```

可见，`: source %` 命令能正常执行，脚本内的 `:echo s:` 打印出了该脚本内定义的
所有 `s:` 脚本变量。但在命令行直接试图访问 `s:` 变量则报错了。

在脚本中也可以访问全局变量。可以自行尝试在 `hello2.vim` 中加入对刚才在命令行定
义的 `g:x` 变量的访问。不过在实际的编程中，可千万别在脚本中依赖在命令行建立的
全局变量。

然后再测试下 `b:` 变量，直接在命令行执行以下语句吧：
```vim
: let b:x = 2
: echo b:x
: echo x
: echo g:x
: e #
: echo b:x
: echo b:
: echo x
: e #
: echo b:x
: echo b:
: echo x
```

这里，`:e #` 表示切换编辑另一个文件。在实际工作中，或者用快捷键 `<Ctrl-^>` 更
方便，不过在本教程中，为说明方便，采用 ex 命令 `:e #` 。在本例中，vim 启动时
打开的文件是 `helloworld.txt`，后来又编辑了 `hello2.vim`；此时用 `:e #` 命令就
切回编辑 `helloworld.txt`了，再执行 `:e #` 就再次回到 `hello2.vim` 中，这是轮换
的效果。

这个示例结果表明，在编辑 `hello2.vim` 时定义了一个 `b:x` 变量，这与全局的 `x` 
变量是互不冲突的。但是在换到编辑 `helloworld.txt` 时，`b:x` 变量就不存在了，因
为并未在该缓冲文件中定义 `b:x` 变量呀。重新回到编辑 `hello2.vim` 文件时，`b:x`
变量又能访问了。这也说明当缓冲文件“不可见”时，vim 内部管理它的对象实体其实并未
“消失”呢。而全局变量 `g:x` 或 `x` 是始终能访问的。

最后要指出的是，局部作用域 `l:` 与参数作用域 `a:` 不能像 `s:` 或 `b:` 这样当作
整体的字典变量，是两个例外。VimL 这样处理的原因，可能一是没必要，二是没效率。
函数体内的局部作用域与参数作用域，太窄，没必要将局部变量另外保存一个字典；而且
有效时间太短，函数在栈上反复重建销毁，额外维护一个字典没有明显好处就不浪费了。
另外若要表示所有函数参数另有一个语法变量 `a:000` 可实现其功能。

### 其他特殊变量前缀 $ v: &

这几个符号其实并不是作用域标记。不过既然也是变量前缀，也就一道说明一下，也好加
以区分。

含 `$` 前缀的变量是环境变量。除了 vim 在启动时会从父进程（如 shell）自动继承一
些环境变量，这些变量在使用上与全局变量没什么区别。不过要谨慎使用，一般建议只读
，不要随便修改，没必要的话也不要随便创建多余的环境变量。（实际上环境变量与全局
变量的最大区别是环境变量在 `ex` 命令中会自动展开为当前的具体值，比如可直接使用
`:e $MYVIMRC` 编辑启动加载的 `vimrc` 文件。但在 VimL 脚本中将环境变量当作全局
变量使用完全没问题）

含 `v:` 前缀的变量是 vim 内部提供的预定义常量或变量。用户不能增删这类特殊变量
，也不能修改其类型与含义。比如 `v:true` 与 `v:false` 分别用于表示逻辑值“真”与“
假”。Vim 所支持的这类 `v:` 变量往往随着版本功能的增加而增加。从与时俱进的角度
讲，vim 脚本中鼓励使用这类变量增加程序的可读性，但若想兼容低版本，还是考虑慎用
。要检查当前 vim 版本是否支持某个 `v:` 变量，只要用 `:help` 命令查阅一下即可。
而且 `v:` 本身也是个字典集合变量，可用 `:echo v:` 命令查看所有这类变量。

含 `&` 前缀的变量表示选项的值，相当于把选项变量化，以便于在 VimL 中编程。所支持
的选项集，也是由 Vim 版本决定的，用户当然无法定义与使用不存在的选项。这部分内
容在后面讲选项设置时再行讨论。