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開源|libghostty-vt 1.0:Ghostty 的終端機核心成了 ABI 穩定的 C 函式庫

Ghostty 把終端機模擬核心抽成 C 函式庫 libghostty-vt,1.0 版承諾 ABI 穩定。它的 API 怎麼設計,才能持續加功能又不弄壞已經編譯好的程式?發行版怎麼打包它,又有哪些程式已經在用?

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Published: at 09:00 AM
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終端機程式每天要讀懂其他程式送來的控制序列(escape sequence),也就是夾在文字裡、用來移動游標、改顏色、設定捲動區域的位元組,還有各家終端機自己的擴充協定。Ghostty 的作者 Mitchell Hashimoto 把 Ghostty 負責解析這些序列、維護畫面與捲動緩衝區狀態的核心抽出來,做成 C 函式庫 libghostty-vt。libghostty 是他規劃的一系列函式庫的總稱,vt 是其中第一個,也是目前唯一推出的一個。2026 年 11 月 7 日(台北時間),libghostty-vt 推出 1.0:函式庫本身和它的 C ABI 從此算是穩定,版本遵循語意化版本(semantic versioning),授權是 MIT。

Hashimoto 在 2025 年 9 月寫〈Libghostty Is Coming〉時,libghostty-vt 剛以 Zig 模組的形式合併,還沒有 C API,用它的也只有 Ghostty 自己。一年多後,他在 1.0 的發表文說,透過 C API 就能拿到完整的終端機模擬器,在數百個免費與商業產品裡服務數百萬人。

ABI(application binary interface)是編譯好的程式和函式庫在二進位層次的約定:呼叫哪些符號、結構體有多大、每個欄位在第幾個位元組。API 相容只保證換上新標頭檔、重新編譯後能用。ABI 相容的要求更高,照 1.0 標頭檔編譯好的程式,不重新編譯,直接載入系統上的 1.3 版函式庫,也要能正常執行。Linux 發行版就是這樣運作的,函式庫和用它的程式分開打包、分開升級。只要某個結構體在小版本裡多了一個欄位,舊程式就可能讀錯記憶體位置,而且不一定當機。很多程式以動態連結共用同一份函式庫時,這種錯誤就可能出現在每個程式裡。

以下先看 libghostty-vt 怎麼設計 API,讓它持續長大又守住 ABI,再看打包與移植、誰已經在用,最後整理用之前要知道的限制,包括哪些數字來自作者自述。內容根據 vt-1.0.0 標籤裡的標頭檔與 PACKAGING-LIBGHOSTTY.md、lib.ghostty.org 的 1.0.0 文件,以及 Hashimoto 的發表文;本文沒有編譯或執行這個函式庫。

怎麼讓 API 持續長大,又不破壞 ABI?

文件的〈Stability〉頁規定:照某個 1.x 版編譯的程式,之後每個 1.x 版都能用。小版本只能新增四種東西:函式、型別、enum 值,以及加在 sized struct(帶大小欄位的結構體,下文說明)尾端的欄位。既有的東西不刪、不改大小、不換順序、不改型別。行為要改,就用新的名字發一個新函式,舊函式標成 GHOSTTY_DEPRECATED,等下一個主版本才移除。

Hashimoto 說,他參考自己用得順手的 C 函式庫,從設計之初就以穩定的 ABI 為目標;標頭檔裡有以下幾個做法。

物件一律是不透明的 handle

GhosttyTerminal、GhosttyFormatter、GhosttyRenderState 這些型別,在 types.h 裡都只是指向未公開結構的指標,例如 typedef struct GhosttyTerminalImpl* GhosttyTerminal;。程式看不到結構的內容,就不會依賴它的大小和欄位位置,函式庫可以自由改寫內部。handle 由 _new 函式建立,用對應的 _free 函式釋放。

數百個值由同一組 getter 和 setter 讀寫

終端機可以讀寫的值有好幾百個,例如欄數、列數、游標樣式、色盤。這些值都由少數幾個以 enum 為鍵的函式讀寫,文件〈Getting and Setting Values〉說,這是為了長期的 ABI 相容,也避免匯出的符號暴增。讀取欄數是這樣(摘自該頁):

uint16_t cols = 0;
GhosttyResult result =
    ghostty_terminal_get(terminal, GHOSTTY_TERMINAL_DATA_COLS, &cols);

值經由 void * 傳遞,每個鍵在文件裡註明自己的型別。新增一個可讀寫的值,只要多一個 enum 值,不必多一個匯出符號。名稱以 _get、_set、_get_multi 結尾的函式都照這個格式。_get_multi 一次讀多個鍵,適合從 WebAssembly 或其他語言經 FFI 呼叫、每次呼叫成本較高的情況。

新標頭檔遇上舊函式庫,回傳 GHOSTTY_UNSUPPORTED

用新版標頭檔編譯的程式,執行時載入的可能是系統上較舊的函式庫。這時程式傳進一個舊函式庫不認得的鍵,呼叫會回傳 GHOSTTY_UNSUPPORTED(值為 -8),不寫入輸出,debug 與 release 建置的行為相同。GHOSTTY_INVALID_VALUE 則表示函式庫認得這個鍵,但傳進來的值有錯,例如空指標。程式因此可以有新鍵就用,沒有就退回預設值。文件的例子假設游標閃爍的鍵是後來才加的(摘自〈Getting and Setting Values〉):

bool blinking = false;

switch (ghostty_render_state_get(state,
                                 GHOSTTY_RENDER_STATE_DATA_CURSOR_BLINKING,
                                 &blinking)) {
case GHOSTTY_SUCCESS:
  break;
case GHOSTTY_UNSUPPORTED:
  // This library predates the key. Use a sensible default instead.
  blinking = true;
  break;
default:
  // A real error, such as a NULL state. Handle it as usual.
  return;
}

formatter.h 的 ghostty_formatter_get() 和 key/encoder.h 的 ghostty_key_encoder_set(),說明裡也都寫著選項「not known to this version of the library」時回傳 GHOSTTY_UNSUPPORTED。Hashimoto 說,這讓新標頭檔配舊函式庫的程式拿到錯誤碼,不會當機,也不會產生未定義行為。

公開的結構體帶著自己的大小

少數欄位公開的結構體,第一個成員是 size_t size。呼叫端用 GHOSTTY_INIT_SIZED(type) 把結構體清零並填入 sizeof,函式庫讀這個數字,就知道呼叫端照哪一版的定義編譯、有哪些欄位,新欄位因此可以安全地加在尾端。Hashimoto 說,其餘的結構體預留了填充位元組;types.h 裡也有像 GhosttyCodepointBuffer 這樣在註解寫明版面凍結、以後不會加欄位的結構體。

enum 固定成 int 的大小

C11 只要求編譯器替 enum 選一個裝得下所有值的型別,同一份標頭檔換一個編譯器,enum 的大小可能就不同。libghostty-vt 的 Zig 實作一律以 C 的 int 存放 enum,標頭檔就得讓 C 端也用 int。C++11 以後和 C23 可以直接寫 : int。更早的 C 沒有這個語法,types.h 的做法是在每個 enum 最後放一個值為 INT_MAX 的哨兵(例如 GHOSTTY_RESULT_MAX_VALUE),讓編譯器選的型別至少和 int 一樣大。註解也承認,確切的型別和正負號仍由編譯器決定。所以 Hashimoto 在發表文裡寫的是,enum 在每個編譯器上都固定成 int,「在 C 標準允許的範圍內」。

符號版本與 SONAME

在 Linux、FreeBSD 這些 ELF 平台上,共享函式庫只匯出 ghostty_* 函式,每個函式都帶符號版本,用 readelf --dyn-syms 會看到 ghostty_terminal_new@@GHOSTTY_VT_1.0。1.0 的函式都屬於 GHOSTTY_VT_1.0,之後每個小版本新增一個節點,只列出它新加的函式。程式要的符號版本和系統上的函式庫對不上時,動態載入器在載入當下就依名稱拒絕,Hashimoto 說這比日後莫名其妙地出錯好。

SONAME 是程式載入共享函式庫時認的名字,它只含主版本號,所有 1.x 版都是 libghostty-vt.so.1。不相容的版本會換新的主版本號和新的 SONAME,相依的套件只有這時才需要重新編譯。

CI 檢查 ABI 有沒有被改動

每個變更都會在 CI 比對 ABI。Linux x86_64 的共享函式庫用 libabigail 和 repo 裡的基準比對,基準取自 vt-1.0.0 標籤。另一項檢查 zig build test-lib-vt-abi 涵蓋 Linux、macOS 與 WebAssembly,比對 src/terminal/c/abi/ 裡每個目標一份的公開型別清單(golden),以及公開函式清單 symbols.txt。除了新增,任何改動都會讓檢查失敗;刻意的破壞得在同一個變更裡更新基準,審查時看得到。

發行版怎麼打包,能跑在哪些平台?

libghostty-vt 和 Ghostty 應用程式分開發行,有自己的版本號和 vt-X.Y.Z 標籤。每個版本在 release.files.ghostty.org 發布兩個 tarball。原始碼 tarball 只含函式庫需要的檔案;相依套件 tarball 裝著建置要用的所有 Zig 套件,依 Zig 自己的快取格式解開,zig build --system 指向它就能完全離線建置。所有檔案都附 minisign 簽章,用的公鑰和 Ghostty 的版本相同。每個版本綁定一個 Zig 版本,1.0.0 要用 Zig 0.17.x。

建置裝出的檔案是發行版慣用的格式:共享函式庫與 SONAME 連結、靜態函式庫、標頭檔、共享與靜態各一個 pkg-config 檔,以及 CMake 套件設定;--prefix、DESTDIR 和放到 lib64 的 --prefix-lib-dir 都照常運作。除錯資訊預設保留,發行版可以用自己的工具拆成獨立的除錯套件。這些步驟都寫在隨 tarball 附上的 PACKAGING-LIBGHOSTTY.md。照 Debian 這類以 SONAME 命名套件的規則,執行期套件會叫 libghostty-vt1。

執行期只需要 libc。Hashimoto 在發表文最初寫「連 libc 都不用」,後來加註更正:預設建置會連結 libc,因為 SIMD 的程式路徑用到它,預設的記憶體配置器也是 malloc;關掉 SIMD,函式庫才完全 freestanding(不依賴作業系統或 C 函式庫),可以直接跑在 RISC-V 和 ARM 的裸機上。編進函式庫的第三方程式碼不多:simdutf 和 Google Highway 負責 SIMD,uucode 提供字素(grapheme)用的 Unicode 表,Wuffs 替 Kitty 圖形協定解碼圖片。simdutf 和 Highway 都不連結 libc++,所以沒有 C++ 標準函式庫的相依。

deps/libghostty-vt-third-party.json 列出每個第三方專案的版本、網址、SPDX 授權與雜湊,use 欄位標明它編進函式庫(linked)還是只在建置時執行(build)。清單上標為 linked 的除了上述四項,還有 MIT 授權的 Zig 套件 translate_c。授權都是 MIT、Apache-2.0、BSD 這類寬鬆授權,Hashimoto 說整棵相依樹沒有 copyleft 程式碼。發行版想改用系統裡的 simdutf 或 Highway,可以加 -fsys=simdutf、-fsys=highway,不過系統版的 simdutf 會讓函式庫依賴 C++ 標準函式庫。

函式庫自己不建立執行緒。同一個 handle 上的呼叫不保證執行緒安全,互不共用的 handle 可以分在不同執行緒,例如渲染狀態(render state,供繪製畫面用的狀態)跑一條執行緒、終端機 I/O 跑另一條。所有記憶體配置都經過一個可以替換的配置器,_new 函式的第一個參數就是它,傳 NULL 就用預設值。

各平台的支援程度如下:

支援程度平台
CI 編譯並測試Linux x86_64、aarch64(glibc、musl);macOS 13+;iOS 13+;FreeBSD x86_64、aarch64;Windows x86_64;Android aarch64、x86_64、arm;wasm32(freestanding)
CI 只編譯、不測試riscv32、thumb 裸機
兩份來源說法不同wasm32-wasi、illumos、Windows arm64、32 位元 x86

最後一列,Hashimoto 的發表文說它們在 CI 裡編譯、只是沒跑測試,vt-1.0.0 的 PACKAGING-LIBGHOSTTY.md 則列為第三級「Best effort, not in CI」。Windows 版以 GNU ABI 建置,MSVC 編譯的程式透過匯入函式庫連結,CI 也驗證這條路。Android 版依 Android 15 以後的要求支援 16 KB 的記憶體分頁。

WebAssembly 有兩個版本,一個求速度、一個求體積。Hashimoto 說,求體積的版本在所有功能都開啟時不到 1 MB,PACKAGING-LIBGHOSTTY.md 給的數字約 0.8 MB。建置旗標 -Dvt-features 可以拿掉輸入編碼、搜尋、選取、Kitty 圖形這些子系統;只做唯讀檢視器的話,留下渲染狀態就夠了,壓縮後的模組大約小一半。拿掉的功能,函式照樣匯出,只是回傳 GHOSTTY_UNSUPPORTED,程式碼不必改,也可以用 ghostty_build_info 查詢這個建置帶了哪些功能。這個旗標在所有目標上都能用,Hashimoto 認為嵌入式裝置也用得到。

誰已經在用?

以下的名單與數字都來自 Hashimoto 的發表文,另外標明出處的除外。

一年前,Hashimoto 拿 JetBrains IDE 內建終端機 JediTerm 的一個 bug,說明終端機模擬很難做對。現在 JetBrains 在官方部落格宣布,從 2026.3 版起,IDE 內建終端機改用 libghostty 取代 JediTerm:libghostty 負責解析與終端機狀態,渲染和上層功能仍由 IDE 處理。JetBrains 說,新引擎處理了將近 50 種 JediTerm 忽略或讀錯的控制序列,例如以冒號分隔的 SGR 顏色 38:2::r:g:b,JediTerm 會把冒號直接印出來。新引擎在 2026.3 的搶先體驗版(EAP)就預設開啟。Hashimoto 引用 JetBrains 年度報告的 1,250 萬名經常性活躍使用者(recurring active users),說他們現在都用上了以 libghostty 為核心的終端機。

Neovim 的 PR #39773 把內建終端機的 libvterm 換成 libghostty-vt。這個 PR 由 noib3 在 2026 年 5 月提出,維護者 gpanders 同月核准。合併後,它會一併關閉一個開了十年的 issue(#4997):改變視窗大小時,捲動緩衝區裡的行沒有重新折行(reflow)。PR 一直沒合併,維護者 clason 在 10 月底解釋原因:發行版堅持把 Neovim 的相依套件分開打包,它們需要一個正式的標籤。Hashimoto 隨後做了一輪破壞 ABI 的調整,才標出 1.0。clason 在 11 月 6 日表示,他們打算在即將推出的 Neovim 0.13 之後升級到 Zig 0.17,再合併這個 PR,並在 nightly 版跑完一整個開發週期,到 0.14 才正式釋出。

其他用到 libghostty-vt 的專案:

社群綁定涵蓋 Rust、Go、JavaScript、Swift、Python、.NET、Elixir、Dart、Java 等語言,awesome-libghostty 清單追蹤的專案超過一百個。Hashimoto 說,用 libghostty 終端機的人,比用 Ghostty 應用程式的人多出很多倍。

Hashimoto 說他在一台 4 核心、8 GB 記憶體的 Linux 伺服器上,同時跑了 10,000 個活躍的終端機,每個都接著一個持續輸出的 shell。這次測試他得改用 dash,因為 bash 佔用的記憶體遠比 libghostty-vt 多,8 GB 裝不下。

他也說,現在用約 1,500 行 C 就能寫出一個終端機(範例專案 Ghostling),功能和效能勝過 2025 年幾乎所有的終端機,也勝過 2026 年的大多數。Ghostling 用 Raylib 開視窗、畫畫面,README 說它是「minimal viable terminal」,不適合日常使用;它唯一的原始碼檔 main.c 目前是 1,618 行。

用之前要知道哪些限制?

想試的話,lib.ghostty.org 的〈Your First Terminal〉是官方的入門頁;系統已經裝好函式庫的話,用 pkg-config --cflags --libs libghostty-vt 就能連結。

參考資料

註釋

編輯本頁

Podcast

關於語音摘要

此語音摘要由 Google NotebookLM 提供,不完全代表作者本人對文章的理解。