ANSI Escape Codes 字符终端颜色格式控制

eric2013

https://en.wikipedia.org/wiki/ANSI_escape_code

简介：

ANSI 转义序列（ANSI escape sequences）是一种带内信令（in-band signaling）标准，用于控制视频文本终端（video text terminals）和终端模拟器（terminal emulators）上的光标位置、颜色、字体样式等选项。这些序列通常以 ASCII 转义字符（ESC，即 \x1B 或 \033） 和左方括号 [ 开头，并嵌入在文本中。终端会将这些序列解析为控制命令，而非普通文本显示。

ANSI 转义序列于 20 世纪 70 年代 推出，旨在取代各厂商私有的控制序列，并在 80 年代初期 广泛普及于计算机设备市场。尽管在 21 世纪，硬件文本终端已逐渐减少，但 ANSI 标准仍然至关重要，因为绝大多数终端模拟器（如 Linux/Unix 终端、Windows Terminal）和命令行控制台（如 CMD、PowerShell）至少支持部分 ANSI 标准。

2016年，微软在Windows 10版本1511更新中出人意料地实现了对ANSI转义序列的支持——此时距离Windows系统问世已过去三十余年。这项改进与"Windows Linux子系统"同步推出，显然是为了让基于Unix终端的软件能够适配Windows控制台环境。Windows PowerShell 5.1默认启用了该功能，而PowerShell 6更是允许开发者通过`e在字符串中直接嵌入ESC转义字符。

2019年推出的Windows Terminal终端模拟器已默认支持这些控制序列。微软已明确表示计划用Windows Terminal逐步取代传统的Windows控制台。

控制字符

几乎所有用户都会使用某些单字节字符的功能。最初作为ASCII标准的一部分，默认的C0控制字符集现已被纳入ISO 6429（ECMA-48）标准规范，使其与ANSI转义序列调用的C1字符集同属一个标准体系（尽管ISO 2022标准允许单独使用ISO 6429 C0字符集而不必搭配C1字符集，反之亦然，前提是0x1B必须始终代表ESC转义字符）。这种设计既能减少数据传输量，又能实现一些转义序列无法完成的功能：



转义序列的长度不固定。符合ANSI标准的转义序列通用格式由ANSI X3.41（等同于ECMA-35或ISO/IEC 2022）标准定义[13]:13.1。这些转义序列仅包含0x20-0x7F范围内的字节（即所有非控制ASCII字符），且无需预读即可解析。若在序列结束前遇到控制字符、设置了高位的字节或任何无效序列字节，其行为是未定义的。

Fe Escape sequences

若转义字符ESC后跟随0x40至0x5F范围内的字节（即ASCII字符@A-Z[]^_），则该转义序列属于Fe类型。其解析逻辑遵循适用的C1控制码标准[13]:13.2.1。因此，所有符合ANSI X3.64/ECMA-48标准的C1控制码转义序列均采用此格式[14]:5.3.a。

8位环境下的编码规范：

标准规定在8位编码环境中：Fe类型转义序列对应的控制功能，可用0x80-0x9F范围内的单字节直接表示[14]:5.3.b

实现条件：需采用符合ISO 2022标准的8位编码（如ISO 8859系列字符集）

典型应用场景：传统终端设备、工业控制系统

现代编码环境限制：

UTF-8/CP-1252等现代编码中：

0x80-0x9F范围被重新定义用途（如Windows-1252用于扩展拉丁字符）

导致必须使用两字节ESC序列表示C1控制码

UTF-8的特殊情况：

通过C1控制和拉丁语补充区块（U+0080至U+009F）表示时

实际生成不同的两字节编码（如U+008E对应0xC2 0x8E）

不仅无法节省存储空间，反而增加编码复杂度



控制序列引导符（CSI）指令

对于控制序列引导符（Control Sequence Introducer，CSI）指令，其标准格式为：

起始符：ESC [（在编程语言中可表示为 \e[、\x1b[ 或 \033[）

参数字节（0-多个）：范围 0x30–0x3F（ASCII字符：0-9:;<=>?）

中间字节（0-多个）：范围 0x20–0x2F（ASCII字符：空格及 !"#$%&'()*+,-./）

结束字节（1个）：范围 0x40–0x7E（ASCII字符：@A-Z[\]^_\a-z{|}~`）[14]:&#8202;5.4&#8202;

参数处理规则：

通用序列使用分号分隔的数字参数（如 1;2;3）[14]:&#8202;5.4.2&#8202;

缺省参数视为0：

1;;3 等效于 1;0;3

无参数的 ESC[m 等效于重置指令 ESC[0m

部分指令（如光标上移CUU）将0视为1以优化缺省场景[14]:&#8202;F.4.2&#8202;

私有序列保留范围：

参数字节 <=>? 或结束字节 0x70–0x7E（p-z{|}~）被划定为厂商私有区域

允许终端制造商自定义指令而不与标准冲突

异常处理机制：
当CSI序列包含非法字符（超出0x20–0x7E范围）时：

可能包含：C0控制字符（0x00–0x1F）、DEL（0x7F）或高位字节

终端行为未定义，可能采取以下处理方式：

忽略非法字节

立即执行已解析部分

中止当前CSI序列

继续处理后续字节
（需参考具体终端实现规范）[需要引用]





图形渲染选择参数（SGR）说明

控制序列 CSI n m（称为"图形渲染选择" - Select Graphic Rendition）用于设置显示属性。其参数规范如下：

多属性设置：

可在同一序列中设置多个属性

各属性间用分号分隔（如 CSI 31;1;4m）

示例：\033[31;1;4m → 红色、粗体、带下划线文本

属性持续特性：

设置的属性将持续生效

直到遇到新的SGR序列才会被重置

默认重置规则：

当未指定参数时（即 CSI m）

系统自动视为 CSI 0 m（重置所有属性）

等效指令：\033[0m（恢复正常显示状态）



颜色