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Mac:使用大写锁定键切换输入法

2016.9.22 Update: 更新了macOS Sierra解决方案,见文末

动机

大写锁定键是我的键盘上用的最少的键之一。说是之一,一是因为我的键盘上还有一个关机键使用频率和它有的一拼,二是由于其地理位置优越经常会被误按。

实际上,在Chromebook上,大写锁定键就被Google换成了更为常用的“搜索键”;另外,也有vimer把大写锁定键用作ESC键,效果拔群。

根据个人习惯,我最终决定将大写锁定键更改为输入法切换键,一是因为作为一个中国人输入法切换是使用最多的一个快捷键之一;另一个原因是因为如此一来键上的指示灯还可作为输入法指示灯,简直完美。

更改键绑定

  • 打开系统偏好设置-键盘-键盘-修饰键,将Caps Lock键设为“无操作”
  • 下载Seil(良心软件,良心作者),打开后将Caps Lock键映射为Key Code 80(或者其他一个不存在的键,80代表F19
  • 打开系统偏好设置-键盘-快捷键-输入源,将切换输入法的快捷键设置为F19(通过选择后按一下Caps Lock)

Done! 但是现在问题来了:大写锁定的灯永远不亮,这不优美!我们希望指示灯也更改为能够指示输入法状态,即在英文状态下不亮,在拼音/五笔等输入法状态下亮。经过Google发现,OS X提供了控制键盘灯的底层API,可以手动控制其状态,详见MacLight。这就好办了,于是我依次尝试了以下几种解决方案:

  • 写一段Shell脚本来切换输入法(通过Applescript模拟Keystroke)+切换指示灯状态,通过Automator新建一个“服务”然后将大写锁定键绑定为运行该脚本。但是经过测试发现延时太大(~200ms),放弃。
  • 用Objective-C写一个调用底层API的程序来切换输入法(通过TISSelectInputSource系列API)+切换指示灯状态,发现调用API切换输入法后需要切换到下一个输入窗口才会生效,并且延时依然很大,放弃。
  • 用Objective-C写一个后台应用,通过NSDistributedNotificationCenter接收输入法变更事件,根据状态改变指示灯。科学!

最终采用了最后这种科学的方法。当然,这个后台应用只需要是命令行应用就可以了,通过launchctl等方式开机自动启动即可。不过由于强迫症什么的(方便启动、退出,方便加为登录启动项)还是写成了占领在状态栏的应用,并取名为IMLight,如下图:

下载链接:点我 or Fork me at GitHub

Update for macOS Sierra

升级macOS Sierra后,Seil无法正常使用了(IMLight不影响),详见Github上的这个issue,并且由于是系统接口的大改动,一时半会儿可能不会有修复更新。

Issue中也有人提到,可以使用作者正在开发的另一个针对Sierra的项目Karabiner-Elements,但是这个项目对我来说有几个问题:

  • 与IMLight冲突(虽然不一定是他的问题,但是我暂时也不知道怎么修复…)
  • 会使得系统偏好设置中的针对多个键盘的修饰键设置失效(比如无法把外接键盘的alt和cmd互换),作者表示无法修复

另外的解决方案是在系统偏好设置中把Caps Lock设置为Ctrl(或者其他),然后用其他软件重映射,比如Keyboard Maestro(更改Caps Lock这件事情比较底层,需要内核级别的修改,而监听Ctrl等键这件事情就很简单了)。我使用免费的hammerspoon来实现:

local M = {}

local events = hs.eventtap.event.types
M.log = hs.logger.new('caps_remap', 'info')

M.last_flags_1 = {}
M.last_flags_0 = {}
M.last_time_1 = 0
M.last_time_0 = 0

M.timeout = 0.15
M.key = "ctrl"
M.action = function() hs.eventtap.keyStroke({}, "f19") end

local function _dict_has_no_other_key(dic)
    for k,v in pairs(dic) do
        if k ~= M.key then
            return false
        end
    end
    return true
end

function M.event_callback(e)
    local typ = e:getType()
    local code = e:getKeyCode()
    local flags = e:getFlags()
    local now = hs.timer.secondsSinceEpoch()

    if _dict_has_no_other_key(flags) and not flags[M.key]
        and _dict_has_no_other_key(M.last_flags_0) and M.last_flags_0[M.key]
        and _dict_has_no_other_key(M.last_flags_1) and not M.last_flags_1[M.key]
        and now - M.last_time_0 < M.timeout
        then
        M.log.i("Fire caps action")
        if M.action then
            M.action()
        end
    end

    M.last_flags_1 = M.last_flags_0
    M.last_flags_0 = flags

    M.last_time_1 = M.last_time_0
    M.last_time_0 = now

    return false
end


function M.init(options)
    if options.key then
        M.key = options.key
    end
    if options.timeout then
        M.timeout = options.timeout
    end
    if options.action then
        M.action = options.action
    end
    M.watcher = hs.eventtap.new({events.flagsChanged}, M.event_callback)
    M.watcher:start()
end

return M

即快速按一下ctrl(即Caps Lock)会触发F19,而其他包含ctrl的组合键并不会,可以满足要求。