Linux 修改键位映射

[phoulx]

折腾了几天， 分享一下 Linux 下修改键位映射的思路和工具。

需达到的效果：
CapsLock 单按为 Esc ，组合按为 Ctrl
左 Shift 单按切输入法，右 Shift 单按打出左括号
文本编辑时适配 Emacs 基础快捷键
按键布局尽量与 macOS 一致

macOS 键位的好处是 Command 与 Ctrl 分开，使得一些 Emacs 快捷键与系统命令快捷键能够共存（如 Ctrl+A 跳至行首，Command+A 全选等）。

调研：
Linux 下的改键软件大致分为两类：
一类为使用 X11/Xorg 的键盘映射接口，如 xmodmap 、xkeysnail 等；
另一类为调用 kernel 层的输入接口，如 keyd 、KMonad 等。
因为我用的桌面是 Gnome Wayland ，所以 X11 下的就无法考虑了。後面两个目前都在积极开发中：keyd 用 C 写的，配置文件类似 TOML ，Linux 专属； KMonad 是 Haskell ，配置文件是类似 Lisp 但惊人的直观，且跨平台。考虑到效率，我选择了 keyd （ https://github.com/rvaiya/keyd ）。

安装过程不表，说一下遇到的体会和小坑。
keyd 以 layer 为核心概念，每个 layer 就是一段配置，layer 可以继承和切换。这样很容易实现我需要的效果（如：左 Alt 继承 Ctrl 功能，但特定键下可触发自定义）。
不过要注意的是，目前 git 仓库中的示例配置有部分是错的（应该是近期迭代了 2.0 版但示例未及时更新），修改要点：
1. 2.0 版舍弃了`leftmeta = alt`的语法，现在必须写成`leftmeta = layer(alt)`
2. 切换 layer 时如果有参数，要用 swap2 而不是 swap ，具体用法在 man page 有写

现在仍有部分 Emacs 键位无法实现，如 Ctrl+k （删至行末），因这一功能没有单键对应。如果定义为 Shift+End+Delete 组合键，不仅删除时有延迟，而且会影响 Terminal 中 Ctrl+k 的行为。
注意到 Gnome Tweak 中有一个启用 Emacs 键位的选项，研究了一下如何实现的，发现是使用了 gtk 的 Api 自定义了一些配置（位于：/usr/share/themes/Emacs/gtk-3.0/gtk-keys.css ），这样我们可以仿照此配置，新建一个 YourKey 文件夹，将 gtk-keys.css 中需要的搬过来，再通过`gsettings set org.gnome.desktop.interface gtk-key-theme YourKey`设为自己想到的效果。
不过这衹对 gtk 应用生效，好在我装的非 gtk 应用不多，目前已基本够用。

总结keyd的优点（听我给你吹

1. 设计好：layer概念对键盘事件的统括性很强，结合TOML的易读性，配置写起来简洁而有力
2. 适用广：使用kernel层API（evdev, uinput），不受X11限制，支持Wayland等
3. 性能佳：纯C编写，执行效率可靠（自用近一周未感到任何延迟）
4. 花样多：实时调整配置、支持不同键盘分别设置、支持按程序切换键位（Python扩展）…

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因之前调研时发现相关中文信息分散，在此对同类产品报个菜名，以饗来者～

其他可尝试的通用（非X11专属）改键工具（感谢@everyx @leighton 补充）：

• https://github.com/kmonad/kmonad （Haskell，扩展性很强）
• https://github.com/k0kubun/xremap （Rust，YAML）
• https://github.com/sezanzeb/input-remapper （Python，有GUI）

X11下的老牌工具：

• xmodmap、XKB（均为系统内置，原理不同，後者更复杂）
• setxkbmap（针对XKB的调整，一些预设项直接对应Gnome Tweak的改键设置）
• https://github.com/alols/xcape （C，功能较弱）
• https://github.com/mooz/xkeysnail （Python）
• https://github.com/autokey/autokey （Python，GUI）

找到一篇英文总结： https://medium.com/@canadaduane/key-remapping-in-linux-2021-edition-47320999d2aa （额外提及了kbct、Hawck、Interception、houmain/keymapper等）

还有修改scancode相关方法，参见本页@haoliang @beetlerx 的评论。

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顺便，XKB与Gnome（不清楚其他DE情况）的键盘布局选项直接相关。
要对系统键盘设置中某种布局（如Dvorak）进行微调的话，可修改/usr/share/X11/xkb/symbols/us文件（其他语言布局同理）。

[everyx]

正在用 https://github.com/sezanzeb/input-remapper ，就是不能映射 fn 组合键，请问不知道 keyd 可以吗？

[haoliang]

我依稀记得有人是在 udev 层面做的改映射，不需要借助额外程序。
哦，找到个参考: https://wiki.archlinux.org/title/map_scancodes_to_keycodes

[beetlerx]

我用的是这个文章里的修改 scancode 方法
https://harttle.land/2019/08/08/linux-keymap-on-macbook.html

[auvt]

感谢 lz 分享，在 mac 上实现了全局 vim 方向按键，想跟 mac 快捷键一起搬到 linux 上，结果可耻地失败了无数次，就为了码个字，后来放弃了……

[phoulx]

@everyx 应该也不行，试了下 Filco 的 fn ，检测不到

[everyx]

@phoulx 谢谢回复，看来这种应该是要那类支持修改固件的键盘才行了

[jinweijie]

用 AutoKey 可以吗？

[leighton]

https://github.com/k0kubun/xremap

[phoulx]

@jinweijie AutoKey 也是 X11 专属，而且 GUI 觉得没必要

[TravisMtg]

非常好推荐！这段时间一直在纠结 spacefn 咋弄，keyd 能完美整出 spacefn 的方案

[xxiaowangwang]

setxkbmap -option "caps:swapescape" 用 XWayland 的话，这个不可以吗？

[phoulx]

@xxiaowangwang 没试过诶，感觉 setxkbmap 预设项太多了，对于复杂需求用起来会混乱…

[phoulx]

贴一个我目前的 keyd 配置（适用 v2.4.2 ）： https://paste.rs/nFR

[kaiger]

很好用，多谢：）

[kaiger]

OP ，有个问题
为特定的 app 改键好像不成功，例如配置文件：

~/.config/keyd/app.conf
```
[google-chrome]
# Remaps the escape key to capslock
esc = capslock
```
是我的语法有问题吗？

[975779964]

请问这个支持 远程 xrdp 或者 nomachine 按键映射么？

[xiaket]

xremap 挺好用的, 配置文件思路很清晰也很好读. 不推荐 xkeysnail, 依赖多, 出问题不好排查. ref: https://blog.xiaket.org/2022/xremap.html

[jqtmviyu]

感谢, 之前 用 xmodmap, 非常麻烦

你的配置链接失效了.
我到 issues 区抄了下, 暂时还没搞清楚怎么实现 mac 上的向前 /后删除一个单词, 向后退格.
幸好大部分情况都是在 shell 和 vim 中编辑, 它们有泛用的快捷键

```
[ids]

*

[main]
capslock = overload(capslock_layer, esc)

[capslock_layer]
esc = capslock

h = left
j = down
k = up
l = right

u = pageup
p = pagedown
i = home
o = end

m = backspace
```

[yczjing]

@jqtmviyu
```
[capslock_layer:C-S-A-M]
```
这样可以把 caps 默认配置为 hyper

[txl263]

@auvt mac 上用 karabiner elements