ANSI 终端输出瞎搞指北

Terminal Control Sequences 终端控制转义序列

Author: Amatist Kurisu

前言

最早由 一篇游玩性质的 gist 文章 利用 ANSI 转义序列 玩出不一样的 stdout, 引起了对 ANSI 转义序列 之类的兴趣. 后因为需要使用 Go 实现 终端清屏 的小功能, 在尝试了使用 clear 命令后, 发现使用 \x1b[2J 也可以实现清屏终端, 故便对此深挖.

下文介绍的主要是基于 ANSI 的转义序列, 可能会和 VT102 等模式有细微不同. 目前(2019)的类 Unix 系统对于各种标准皆有实现, 可不必担心.

下文中的 ANSI 皆代表 ANSI 转义序列 , 防止与 ANSI (美国国家标准协会) 弄混.

来自 Ubuntu 的 man 手册

The Linux console implements a large subset of the VT102 and ECMA-48 or ISO 6429 or ANSI X3.64 terminal controls, plus certain private-mode sequences for changing the color palette, character-set mapping, and so on

via: http://manpages.ubuntu.com/manpages/bionic...

注释

  • ECMA-48 是 ANSI 系列的第一个标准
  • // 1976 通过
  • AESC (美国国家标准学会, 1969 更名为 ANSI, 为防止弄混, 此处称为 AESC) 采用 ECMA-48 作为 ANSI X3.64
  • // 1979
  • AESC X3L2(ANSI X3L2) 委员会 和 ECMA TC 1 委员会 将两份几乎一样的标准, 合并为 ISO 6429 国际标准
  • // 1992
  • AESC (ANSI) 取消了其标准, 以支持 ISO 6429 国际标准
  • // 1994

ANSI 和 ASCII

首先介绍 ANSI 和 ASCII 的关系, 笔者此前经常将二者弄混... , 甚至有时候写出 ANSII 这样的神奇搭配..

ANSI

ANSI 转义序列 是一种 带内信号(In-band Signaling) 的 转义序列(escape sequence) 标准 , 用来控制 终端上的 光标位置, 颜色, 以及 其它选项.

在文本中嵌入 ANSI 转义序列, 终端会把这些 ANSI 转义序列 解释为相应的指令, 而不是普通的字符.

例如运行这个例子, 将会输出RGB颜色为 R:215,G:84,B:85 (大体是 粉红色) 的 Hello World 在终端中 Hello World

printf("\x1b[38;2;215;84;85m Hello World")

ANSI 和 ASCII 关系

ASNI 是为了解决 各家厂商都提出自家标准而造成市场十分混乱 的问题而提出的 (大部分沿用到现代的标准似乎都是这个理由XD).

标准制定了一种 所有终端共享的指令集,并要求采用 ASCII 的数字字符 传递所有的信息.

ANSI 转义序列

所有序列都以 ASCII 字符 ESC (OCT \033 HEX \x1b)开头,例如上面输出粉红色字的例子

ESC(\x1b) 之外的 C0 控制字符 在输出时也有时会产生与一些 ANSI 转义序列 相似的效果

例如 \n(\x0a) 也就是我们常看到的 LFESC E(\x1bE) 会有相似的效果

print("Hello World")
printf("\n")
printf("Hello World \n\n")
// output :
// Hello World
// Hello World

print("Hello World")
printf("\x0a")
printf("Hello World \n\n")
// output :
// Hello World
// Hello World

print("Hello World")
printf("\x1bE")
printf("Hello World \n\n")
// output :
// Hello World
// Hello World

ESC - but not CSI-sequences

那么下面简单列举一下 ESC 非控制转义序列(ESC - but not CSI-sequences)
不常用的就不列举了,可以前往参考源的第一个和第二个链接查阅

指令原语 实际使用 效果
ESC c \x1bc 类似于 Linux 命令 clear
ESC D \x1bD 换行. 类似于打字机直接向下挪了一行,而没有将打印位置初始化到行首
ESC E \x1bE 类似于 \n , 换行并将打印位置初始化到行首
ESC H \x1bH 类似于 \t
ESC M \x1bM 翻转换行(Reverse line feed) 正向换行是到下一行,翻转换行则是去到上一行. 还是想象打印机时代XD What is a reverse line feed - stackoverflow
ESC [ \x1b[... 或者 \x9d... 将在下面 控制序列(CSI) 的位置介绍,等价于 C1 控制字符 中的 CSI
ESC % G \x1b%G 选择 UTF-8 作为字符集
ESC # 8 \x1b#8 DEC 屏幕校准测试,使用 E 填充整个终端屏幕

控制序列- CSI(Control Sequence Introducer)

CSI 序列 由 ESC [ 以及若干个 参数字节 和 若干个中间字节 以及 一个 最终字节 组成.

笔者注:
CSI 其实也可以用 \x9d 来表示, 出处
但是 笔者在 GNOME 终端下使用 printf("\x9b38;2;215;84;85m Hello World") 始终无法得到想要的结果....
然后 切换到 tty3 之类的非图形化界面后,就可以使用 printf("\x9b38;2;215;84;85m Hello World") 输出 粉红色的 Hello world , 具体原因未知...

组成部分 字符范围 ASCII
参数字节 0x30–0x3F 0–9:;<=>?
中间字节 0x20–0x2F 空格、!"#$%&'()*+,-./
最终字节 0x40–0x7E @A–Z[]^_`a–z{}~

下面就直接 Copy wiki的表格.. 重要的是 SGR 部分, 也就是CSI n m , 不过别的也都很好玩就是了XD

代码 名称 作用
CSI n A CUU – 光标上移(Cursor Up) 光标向指定的方向移动n(默认1)格。如果光标已在屏幕边缘,则无效。
CSI n B CUD – 光标下移(Cursor Down) 光标向指定的方向移动n(默认1)格。如果光标已在屏幕边缘,则无效。
CSI n C CUF – 光标前移(Cursor Forward) 光标向指定的方向移动n(默认1)格。如果光标已在屏幕边缘,则无效。
CSI n D CUB – 光标后移(Cursor Back) 光标向指定的方向移动n(默认1)格。如果光标已在屏幕边缘,则无效。
CSI n E CNL – 光标移到下一行(Cursor Next Line) 光标移动到下面第n(默认1)行的开头。
CSI n F CPL – 光标移到上一行(Cursor Previous Line) 光标移动到上面第n(默认1)行的开头。
CSI n G CHA – 光标水平绝对(Cursor Horizontal Absolute)}} 光标移动到第n(默认1)列。

更加详细的 CSI 参数列表 参见 结尾附录

SGR 参数

列举常用以及广泛支持的参数,

指令原语 实际使用 效果 更多例子 备注
0 \x1b[0m 所有属性重设为默认值 \x1b[38;2;215;84;85m Hello World \x1b[0m 一般都用这个参数取消对后面字符串样式的影响
1 \x1b[1m 设置粗体 \x1b[1m Hello World \x1b[0m
2 \x1b[2m 将亮度减半 \x1b[2m Hello World \x1b[0m例如这样就会看到 灰色 的 Hello World
4 \x1b[4m 设置下划线 \x1b[4m Hello World \x1b[0m 文字会带下划线
5 \x1b[5m 设置闪烁 \x1b[5m Hello World \x1b[0m
7 \x1b[7m 反显,前景色与背景色交换 \x1b[7m Hello World \x1b[0m
8 \x1b[8m 隐藏,前景色和背景色一样 \x1b[8m Hello World \x1b[0m (官方说未受广泛支持,但是在Gnome Terminal 3.28.2 上可以看到效果)
9 \x1b[9m 划掉, 类似于 markdown 中 AAAA 划掉的效果 \x1b[7m Hello World \x1b[0m (官方说未受广泛支持,但是在Gnome Terminal 3.28.2 上可以看到效果)
22 \x1b[22m 将前面 2 设置的亮度重置为正常亮度 \x1b[2m Hello \x1b[22m World \x1b[0m
24 \x1b[24m 关闭下划线 \x1b[4m Hello \x1b[24m World \x1b[0m
25 \x1b[25m 关闭闪烁 \x1b[5m Hello \x1b[25m World \x1b[0m
27 \x1b[27m 关闭反显 \x1b[7m Hello \x1b[27m World \x1b[0m
28 \x1b[28m 关闭隐藏 \x1b[8m Hello \x1b[28m World \x1b[0m
29 \x1b[29m 关闭划掉 \x1b[9m Hello \x1b[29m World \x1b[0m
30~37 - 3/4位色 设置前景色,参照下方颜色表
38 - 设置前景色(与 8bit 和 24bit 颜色设置有关) 参照下方颜色表
40~47 - 3/4位色 设置背景色,参照下方颜色表
48 - 设置背景色(与 8bit 和 24bit 颜色设置有关) 参照下方颜色表
53 \x1b[53m 上划线 \x1b[53m Hello World \x1b[0m
55 \x1b[55m 关闭上划线 \x1b[53m Hello \x1b[55m World \x1b[0m
90~97 - 3/4位色 设置明亮的前景色,参照下方颜色表
100~107 - 3/4位色 设置明亮的背景色,参照下方颜色表

颜色

3/4 位色

你可以使用 \x1b[31m 设置 为红色字体,

使用 \x1b[31;102m 设置 前景色为红色,背景色为亮绿色

使用 \x1b[1;5;31;102m 设置 前景色为红色,背景色为亮绿色, 粗体,并闪烁

3/4 的颜色表如下(照搬 WIKI):

部分平台上 可能 30-37 和 90-97 显示的是同一种颜色,因平台而异

8bit (256 色)

可以使用 \x1b[38;5;51m 输出前景色为 编号 51 的 #5f00ff 的字符串 (大概是紫色)

可以使用 \x1b[48;5;51m 输出前景色为 编号 51 的 #5f00ff 的字符串

颜色表如下(来自 WIKI , 链接见文末)

24 bit (RGB颜色)

Xterm,KDE 的 Konsole, 以及所有支持 libvte 的终端 (包括 GNOME Terminal) 上支持

可以使用 \x1b[38;2;<r>;<g>;<b> … m 选择RGB前景色

可以使用 \x1b[48;2;<r>;<g>;<b> … m 选择RGB背景色

END

那么现在可以在终端里好好玩一玩了

参考代码 :

package main

import (
    "fmt"
    "strconv"
)

func main() {
    flag := 0
    str := "KURISU "
    for r := 255; r >= 0; r -= 2 {
        for g, b := 0, 255; g < 255 && b >= 1; g += 1 {
            if flag >= len(str) {
                flag = 0
            }
            a := str[flag]
            flag++
            fmt.Printf("\x1b[48;2;%s;%s;%sm\x1b[38m%s\x1b[0m", strconv.Itoa(r), strconv.Itoa(g), strconv.Itoa(b), string(a))
            b -= 1
        }
        fmt.Printf("\x1bE")
    }
}

附录

代码 名称 作用
CSI n A CUU – 光标上移(Cursor Up) 光标向指定的方向移动n(默认1)格。如果光标已在屏幕边缘,则无效。
CSI n B CUD – 光标下移(Cursor Down) 光标向指定的方向移动n(默认1)格。如果光标已在屏幕边缘,则无效。
CSI n C CUF – 光标前移(Cursor Forward) 光标向指定的方向移动n(默认1)格。如果光标已在屏幕边缘,则无效。
CSI n D CUB – 光标后移(Cursor Back) 光标向指定的方向移动n(默认1)格。如果光标已在屏幕边缘,则无效。
CSI n E CNL – 光标移到下一行(Cursor Next Line) 光标移动到下面第n(默认1)行的开头。
CSI n F CPL – 光标移到上一行(Cursor Previous Line) 光标移动到上面第n(默认1)行的开头。
CSI n G CHA – 光标水平绝对(Cursor Horizontal Absolute)}} 光标移动到第n(默认1)列。
CSI n ; m H CUP – 光标位置(Cursor Position) 光标移动到第n行、第m列。值从1开始,且默认为1(左上角)。例如CSI ;5HCSI 1;5H含义相同;CSI 17;HCSI 17HCSI 17;1H三者含义相同。
CSI n J ED – 擦除显示(Erase in Display) 清除屏幕的部分区域。如果n是0(或缺失),则清除从光标位置到屏幕末尾的部分。如果n是1,则清除从光标位置到屏幕开头的部分。如果n是2,则清除整个屏幕(在DOS ANSI.SYS中,光标还会向左上方移动)。如果n是3,则清除整个屏幕,并删除回滚缓存区中的所有行(这个特性是[[xterm]]添加的,其他终端应用程序也支持)。
CSI n K EL – 擦除行(Erase in Line) 清除行内的部分区域。如果n是0(或缺失),清除从光标位置到该行末尾的部分。如果n是1,清除从光标位置到该行开头的部分。如果n是2,清除整行。光标位置不变。
CSI n S SU – 向上滚动(Scroll Up) 整页向上滚动n(默认1)行。新行添加到底部。(非ANSI.SYS)
CSI n T SD – 向下滚动(Scroll Down) 整页向下滚动n(默认1)行。新行添加到顶部。(非ANSI.SYS)
CSI n ; m f HVP – 水平垂直位置(Horizontal Vertical Position) 同CUP。
CSI n m SGR – 选择图形再现(Select Graphic Rendition) 设置SGR参数,包括文字颜色。CSI后可以是0或者更多参数,用分号分隔。如果没有参数,则视为CSI 0 m(重置/常规)
CSI 5i 打开辅助端口 启用辅助串行端口,通常用于本地串行打印机
CSI 4i 关闭辅助端口 禁用辅助串行端口,通常用于本地串行打印机
CSI 6n DSR – 设备状态报告(Device Status Report) ESC[n;mR(就像在键盘上输入)向应用程序报告光标位置(CPR),其中n是行,m是列。
CSI s SCP – 保存光标位置(Save Cursor Position) 保存光标的当前位置。
CSI u RCP – 恢复光标位置(Restore Cursor Position) 恢复保存的光标位置。

参考源

  1. GNU Control Sequences
  2. ubuntu manpages console_codes.4
  3. 字符编解码的故事(ASCII,ANSI,Unicode,Utf-8区别)
  4. 关于字符编码,你所需要知道的(ASCII,Unicode,Utf-8,GB2312…)
  5. zh wikipedia ANSI转义序列
  6. en wikipedia ANSI escape code
  7. DukeAnt/ANSI转义码
  8. C0与C1控制字符
  9. console_codes (4) - Linux Man Pages
  10. ISO/IEC 2022

Author: Amatist Kurisu

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原文链接 : https://kuricat.com/articles/ansi-j4clw

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