这是 Ghostty 👻 的首篇开发日志！Ghostty 是我自 2021 年以来一直在业余时间开发的一款终端模拟器。我最近宣布了 Ghostty 的存在，此后它受到了极大的关注！

我还没准备好将其公开发布（但我保证最终会完全开源），不过出于记录历史的考虑，我想开始写开发日志，分享这款终端的细节以及整体的进展情况。我觉得有不少值得分享的有趣工程话题，希望大家会喜欢，也能从中学到点东西（或者，也欢迎来教我点东西）。

这些开发日志都会以非常轻松、近乎闲聊的口吻来写。不会有固定的更新周期。内容会涵盖与终端相关的任何话题：功能、奇怪的 bug、我自己的无知，等等。

技术栈

既然这是有史以来的第一篇开发日志，就先来聊聊 Ghostty 背后的技术栈。Ghostty 是一款跨平台（目前支持 macOS 和 Linux，但以未来可支持 Windows 的方式编写）、GPU 加速的终端模拟器。

• 使用 Zig 编写
• Libxev 事件循环（专门为 Ghostty 编写并抽离出来）
• Linux 上使用 OpenGL，macOS 上使用 Metal
• Linux 上通过 Fontconfig、Freetype、Harfbuzz 进行字体渲染
• macOS 上通过 CoreText 和 Harfbuzz 进行字体渲染
• macOS 前端使用 SwiftUI，Linux 上使用 GTK，同时也提供 GLFW 选项
• 其余几乎所有部分都使用 Zig 完全自研

我不打算解释选择这些技术的“原因”。只是在此原样列出技术栈，供感兴趣的人参考。怎么理解，随你们。

自动注入 Shell 集成（#191）

来聊聊我们的第一个功能！

你知道现代终端模拟器在正确配置后可以与 Shell 通信，从而实现大量实用的功能吗？据我与身边开发者朋友的交流，大多数人并不知道这一点，也没有启用它，或者根本没有使用支持这些功能的终端模拟器。😢

终端与 Shell 的集成可以实现很多功能（可参考 Kitty 的介绍）。其中有几项基础功能完全不需要改变工作流，却能显著提升使用体验：

• 调整大小时重绘复杂提示符。这能让在使用现代复杂提示符时，调整终端窗口大小不再那么错乱、卡顿。
• 工作目录上报。这能让新建标签页、分屏等继承之前获得焦点终端的工作目录。
• 活动进程检测。如果终端模拟器知道用户正停留在空闲的 Shell 提示符前，就可以无需用户确认而安全地关闭终端。

我喜欢用演示来说明，所以来看一个例子：复杂提示符的重绘。下面的视频并非 Ghostty，而是 macOS 上另一款流行的终端模拟器。它展示了在未启用 Shell 集成的状态下调整我的 fish 提示符大小时的效果。

可以看到提示符变得一团糟。终端模拟器本身并没有做错什么。它只是在重排文本，但由于 Shell 根本不知道（目前也无法知道）提示符被换行到了多行，提示符就会在底部的新行上重绘，并大量重复。

接下来是已配置 Shell 集成的 Ghostty。

好多了！Shell 可以告知终端，它能够在调整大小时重绘提示符。调整大小时，Ghostty 会清空终端所在行（你能看到闪烁——之后我想改进这一点）。这样可以防止文本重排，避免产生新行，从而实现完美的重排效果。

好吧，那该如何配置呢？这需要针对不同 Shell 的特定配置（zsh 用 zsh 的代码，fish 用 fish 的代码，bash 用的就是一堆垃圾，等等）才能生效。在 #191 之前，我只是写了文档，告诉用户如何手动设置。

但现在，Ghostty 会 🪄 自动 🪄 完成这些（目前已支持 fish 和 zsh）。这个功能可以关闭，其原理是对你的 Shell 做一次简单的 basename 判断，如果是“fish”就认为是 fish，如果是“zsh”就认为是“zsh”，然后设置相应的环境变量，让一些内嵌的配置文件随 Shell 一起加载，自动完成所有设置。

自动斜体化字体（#179）

这次既修复了一个 bug，也新增了一个功能。

先说基础知识：常规、粗体、斜体和粗斜体是不同的字体样式。如果你有一个字体文件 MyAwesomeFont.ttf——它通常只包含一种样式（多半是常规）。这里我做了很多简化，但大致如此。

当用户说想使用 MyAwesomeFont 时，Ghostty 不仅要找到这个字体，还要找到与之关联的所有样式。很多编程字体并没有斜体或粗体样式。（顺带一提，查找字体及所有关联样式的过程通常被称为字体发现问题。这是一个更宽泛的问题：比如如果用户没有指定字体，默认该用什么字体？等等。）

首先，来看这个 Bug

另一个重要的背景知识是：字体往往并不包含所有可能的字形（单个可绘制字符）。例如，标准的等宽编程字体很可能不包含汉字（比如“草”这个字，如果你能正常看到的话）。

如果程序试图绘制当前配置字体中不存在的字符，Ghostty 会尝试寻找其他包含该字符的字体。这通常比直接渲染成方框、强迫字体文件包含世间所有字形要好。至于如何让这个字形与你配置的字体的风格保持一致，里面还有一些复杂问题，但这不是本文重点——只需知道这些问题确实存在，而我个人觉得，去解决它们简直像是一种自我折磨。

之前的 bug 是这样的：如果某个字符在你所用字体的给定样式中不存在，Ghostty 会去搜索包含该字符且为同一风格的任意字体。结果……渲染效果非常难看，因为如果某个等宽字体缺少某个字符，Ghostty 可能会找到一个非等宽字体来替代，最终看起来像这样：

太糟了。修复方法是：如果某个字符在给定样式中不存在，且该样式不是“常规”，就先尝试用常规样式来查找。结果就是虽然会忽略样式，但至少能正确渲染。不错。

注意，Ghostty 本来就会优先搜索等宽字体。完全禁止使用非等宽（比例）字体看起来似乎合理，但像汉字这类字符，用比例字体渲染通常也没什么问题，所以我认为没有必要做这种限制。

更进一步，用程序生成斜体

对于斜体，我们可以做得更好。如果某个字体没有提供斜体字形，我们可以倾斜常规字形来伪造斜体。效果肯定不如边品单品手冲边精雕细琢的真正斜体那么好，但……也算过得去。

所以 Ghostty 现在就是这么做的。如果请求的是斜体字符，而当前字体不支持斜体，我们就会在光栅化时将常规字形倾斜，生成伪斜体：

上面的字体本身不支持斜体。这些斜体都是伪造的。看起来还不错！而且肯定比完全不显示斜体要好。

如果你好奇内部是怎么实现的：像 FreeType 或 CoreText 这样的字体光栅化库允许调用者提供变换矩阵。对于 CoreText，可以在通过 CTFontCreateCopyWithAttributes 初始化字体时传入变换矩阵。

在 Ghostty 中，我们只是硬编码了一个 15 度的倾斜（见下方），但你可以看到，你完全可以自定义这个矩阵，把字形倾斜成任何你想要的角度。

pub const italic_skew: macos.graphics.AffineTransform = .{
    .a = 1,
    .b = 0,
    .c = 0.267949, // approx. tan(15)
    .d = 1,
    .tx = 0,
    .ty = 0,
};

结语

首篇 Ghostty 开发日志到此结束。希望你学到了点东西，或是觉得有趣。由于是第一篇，本来还有很多可以写的内容，但我会留到以后的日志里再分享（不过，我会尽量聚焦于更新的进展）。

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Boo. 👻