Не «Ctrl+C»-«Ctrl+V» едиными. История клавиш-модификаторов

Задумывались ли вы когда-нибудь, сколько времени экономят сочетания клавиш? Большинство людей теряют в среднем две секунды за минуту работы, переключаясь туда-сюда с помощью мыши. Без нее многие уже не могут полноценно работать за компьютером. Но используя только клавиатуру, можно открывать окна, изменять их размер или перемещать, запускать программы, да и впринципе делать абсолютно все, что необходимо. Нажмите сочетание «Alt + пробел» и приключение начнется!

Конечно, у каждой клавиши-модификатора есть своя, зачастую необычная, история, и про каждую можно написать отдельную статью. Но давайте посмотрим на их общую историю. Это будет лишним поводом учить комбинации горячих клавиш и использовать их в повседневности. Поехали!

Приглашаем 10 октября на Selectel Tech Day
Расскажем о новинках на рынке и обновлениях в наших продуктах. Вас ждут доклады, нетворкинг, мастер-классы и вечерняя программа. Участие бесплатное, но нужно зарегистрироваться.

Используйте навигацию, если не хотите читать текст полностью:

→ Мета-клавиши
→ Не шутите с Ctrl
→ Главная четверка горячих клавиш
→ Сила китайских клавиш
→ Сколько это будет продолжаться?

История клавиш-модификаторов так же стара, как и история набора текста. Они появились еще до компьютеров. Одним из ключевых моментов было появление в 1878 году пишущей машинки Remington No. 2, которая имела клавишу-модификатор Shift для переключения строчных и прописных букв. После этого концепция клавиш-модификаторов была предопределена.

Remington No. 2. Источник.

Клавиша-модификатор — это специальная клавиша, которая временно изменяет нормальное действие другой клавиши при совместном нажатии. При этом, например, сами по себе Shift, Alt или Ctrl обычно ничего не делают. Они используются в определенных сочетаниях с другими клавишами для запуска того или иного действия.

В вычислительной технике сочетания клавиш, или горячие клавиши — это заранее определенные или настраиваемые комбинации для вызова функций ОС или программы. Сочетания, как правило, имеют схожие истории происхождения — начинаются либо с проблемы, которую необходимо решить, либо с функции, которую необходимо упростить.

Например, в большинстве клавиатурных раскладок комбинация клавиш Shift+A будет создавать заглавную букву «А» вместо строчной «а» по умолчанию (кроме случаев, когда используется режим Caps Lock или Shift Lock). Комбинация Alt+F4 в Windows активирует ярлык для закрытия активного окна. В данном случае Alt — это клавиша-модификатор.

Сочетания клавиш были еще у терминалов ASCII конца 1960-х и начала 1970-х годов. Каждая клавиша-модификатор изменяла комбинацию битов, которую терминал отправлял при нажатии другой клавиши. Это позволило вводить до 8 000 символов без переключения языков в программном обеспечении. В то время не существовало стандартов для входных кодов, поэтому иногда люди использовали комбинации клавиш в качестве командных нажатий.

Терминал VT-100. Источник.

На заре компьютерной технологии многие разработчики, в том числе Ричард М. Столлман, известный по Emacs, GNU и Free Software Foundation, хотели больше клавиш-модификаторов. Например, Emacs требовал наличия второй клавиши-модификатора, вызывающей команду, помимо Ctrl. Столлман использовал для этого клавишу Meta. Вскоре после этого WordStar сделал то же самое. Позже IBM PC также выпустили вторую клавишу-модификатор в дополнение к Ctrl. Только в их случае вместо Meta это был Alt.

Meta впервые появилась на клавиатуре, созданной в 1970 году исследователями из Стэнфордской лаборатории искусственного интеллекта, для эксперимента. Позже она стала встречаться на клавиатурах Space Cadet и Knight, используемых исследователями из Массачусетского технологического института, а затем, по крайней мере, в одном коммерческом продукте.

Meta и некоторые другие модификаторы могут показаться устаревшими, но они глубоко укоренились в современных компьютерах. Ожидалось, что со временем клавиатуры будут выполнять больше функций, поэтому у них появлялось все больше клавиш. Апогеем этого мультиплексного безумия стала Space-cadet.

Клавиатура Space-cadet. Источник.

Эта универсальная клавиатура имела семь клавиш-модификаторов: Ctrl, Meta, Hyper, Super, Shift, Front и Top. Некоторые с тех пор исчезли из современной раскладки. Хотя на клавиатуре была клавиша ALT MODE, это не та клавиша Alt, которую мы знаем сегодня.

Alt считается преемником клавиши Meta с точки зрения устаревшего поведения битовой маркировки.

В своей исходной функции и Alt, и Meta устанавливали старший бит сигнала, генерируемого клавишей, в 1 (например, A генерирует 01000001, а Alt+A генерирует 11000001). Однако в современном ПО из-за требования использовать все биты для 8-битных наборов символов после ASCII Alt больше не работает таким образом.

С 1990-х годов Alt превратился в клавишу Option (⌥ Opt) на большинстве клавиатур Mac. Кстати, поведение Option в macOS немного отличается от поведения Alt в Windows. Например, она используется как модификатор, а не для доступа к раскрывающимся меню.

Клавиши Win и Cmd (а в дополнение к ним и Amiga на компьютерах Amiga) обычно обрабатываются одинаково. В Linux среда рабочего стола KDE называет их Meta, а GNOME нейтрально называет их Super. Commodore 64 и другие компьютеры Commodore имели клавишу Commodore в левом нижнем углу клавиатуры. Она работала так же, как Win в Windows или Cmd в Mac.

В ZX Spectrum помимо Caps Shift имелась клавиша Symbol Shift. Она использовалась для доступа к дополнительным знакам препинания и ключевым словам.

Клавиатура MSX, помимо Shift и Control имела две специальные клавиши-модификатора: Code и Graphic. В некоторых моделях, например в Brazil Gradiente Expert, они имели обозначения L Gra и R Gra. Они использовались для выбора специальных графических и расширенных символов.

Brazil Gradiente Expert. Источник.

Компактные клавиатуры, например те, которые используются в ноутбуках, часто имеют клавишу Fn для экономии места за счет объединения двух функций, которые обычно находятся на отдельных клавишах. Например, клавиша F1 на ноутбуках часто отключает звук устройства, а сочетание Fn + F1 — открывает справку запущенной программы.

Специализированные наборные машины и текстовые процессоры, такие как Redactron, иногда использовали несколько клавиш-модификаторов для запуска изменения режима, например для выделения текста или изменения выравнивания. Этот подход постепенно устарел после того, как программное обеспечение, основанное на обычном оборудовании и операционных системах, приняло метафору WIMP, которая обеспечивала раскрывающиеся меню и т. д.

Некоторые неанглоязычные клавиатуры имеют специальные клавиши для создания акцентированных модификаций стандартных клавиш с латинскими буквами. Фактически, стандартная латинская раскладка клавиатуры включает в себя клавишу акцента в верхнем левом углу для создания символов à, è, ì, ò, ù. Это двухэтапная процедура: пользователь нажимает клавишу акцента, отпускает ее, а затем нажимает буквенную клавишу.

Так, модификатор AltGr создает последовательность à, è, ì, ò, ù. А в сочетании с клавишей Shift — Á, É, Í, Ó, Ú. Клавиатуры некоторых языков просто содержат символы с диакритическими знаками на отдельных клавишах. На некоторых клавиатурах также имеется клавиша Compose для ввода акцентированных и других специальных символов. Нажав ее, а затем две другие клавиши, на экране появится нечто похожее на комбинацию глифов двух предыдущих клавиш.

Подборка сочетаний клавиш в Windows. Источник.

Ctrl — еще один модификатор, появившийся до компьютеров. Он делал именно то, что говорится в имени — контролировал вывод телетайпа. Управляющие коды в документации обозначались символом ^. Ctrl при нажатии вместе с другой клавишей позволяла оператору вводить символы для «управления» дальним терминалом, в отличие от символьных клавиш, предназначенных для печати на странице. Примеры управляющих символов:

• ^A — начало передачи,
• ^Z — конец,
• ^I — перемещает печатающую головку на следующую вкладку (современные клавиатуры по-прежнему отправляют ^I клавишей табуляции),
• ^M — это возврат печатающей головки в начало строки,
• ^J — перевод строки, при котором бумага перемещается на одну строку вниз,
• ^G — звонок колокольчика, всеми любимый управляющий код. На телетайпах это звучало как реальный звонок. На компьютерах он издает классический «звуковой сигнал». В Windows 10 все еще есть beep.sys. В очень старых чат-системах, где пользователи общались через текстовые файлы, отправка в чат ^G считалось своего рода троллингом.

Wordstar DOS. Источник.

Даже во времена, когда не существовало ASCII, клавиша Ctrl добавлялась к 7- и 8-битным терминалам. Первые машины Apple были способны кодировать верхний и нижний регистр, но чип генератора символов всегда загружался только символами верхнего регистра. В нем были реализованы некоторые собственные сочетания клавиш Ctrl, от которых уже давно отказались благодаря появлению клавиш управления курсором.

На телетайпах и ранних клавиатурах удержание клавиши Ctrl при нажатии другой клавиши обнуляло крайние два бита из семи в сгенерированном символе ASCII. Это позволяло оператору создавать первые 32 символа в таблице ASCII.

Клавиатура почтенного телетайпа ASR Model 33, 1963 год. Источник.

Эти символы являются управляющими и представляются 5-битным двоичным числом. Поскольку символы ASCII были представлены в виде семи бит, то при удержании нажатой клавиши Ctrl и нажатии другой клавиши телетайпы и терминалы просто устанавливали первые два бита символа в 0, преобразуя обычный символ в управляющий. Например, символ «a» имеет двоичный код ASCII 110 0001. Этот код будет преобразован в 000 0001, соответствующий символу ASCII с идентификатором 1 (символ SOH).

К 1970 году ASCII был нормой, обязательным условием обработки и передачи данных везде кроме IBM. По этой причине изменение действия Ctrl приводило к сбою всего ПО.

Когда был представлен IBM PC, в IBM, вероятно, поняли, что он будет использоваться в качестве эмулятора терминала, поэтому для совместимости необходимо было включить клавишу Ctrl. Это также было необходимо для комбинации Ctrl+Break.

IBM PC Acorn. Источник.

В дальнейшем разработчики программного обеспечения, особенно те, кто создавал ПО для обработки текста (Multimate и WordPerfect), быстро адаптировали клавиши Ctrl и Alt в сочетании с программируемыми клавишами (F1-F12) для отображения различных функций.

Стандартизацию клавиш Ctrl и Alt на компьютерных клавиатурах можно объяснить их полезностью в предоставлении пользователям эффективных способов взаимодействия с компьютерными системами и приложениями. Их широкое распространение на различных платформах и операционных системах закрепило за ними место в качестве незаменимых клавиш на современных клавиатурах.

Горячие клавиши с Ctrl. Источник.

Давайте возьмем, к примеру, универсальную и чрезвычайно мощную функцию отмены. Функция, которая экономит часы ручного исправления ошибок, появилась в конце 1960-х годов как часть системы поиска и редактирования гипертекста — HES, созданной в Университете Брауна. Функция undo проникла в мир коммерческих вычислений вместе с редактором Bravo WYSIWYG от Xerox в 1974 году. В том же 1974 году Ларри Теслер, сотрудник исследовательского центра Xerox в Пало-Альто, создал то, что считается главной триадой горячих клавиш — вырезать, копировать, вставить.

«Я разрабатывал эту модель в течение многих лет в сотрудничестве с рядом коллег. Но вырезание/копипаст не было отдельным проектом; это был один из нескольких шаблонов графического пользовательского интерфейса (GUI), который я назвал немодальным редактированием текста».

HES. Источник.

Уже при разработке пользовательского интерфейса для Lisa в 1983 году Ларри Теслер решил использовать клавиши Z, X, C и V в сочетании с клавишей Apple для обозначения отмены, вырезания, копирования и вставки. Теслер так описал, почему он выбрал именно эти буквы:

«Ну, Z — последняя буква, потому что она отменяет последнее, что ты сделал. X означает «Вырезать», потому что X выглядит как ножницы. И V означает «Вставить», потому что это похоже на пометку корректуры для «вставки». А буква C это собственно слово «copy».

Эти клавиши также удобны тем, что они расположены в левом нижнем углу клавиатуры рядом с мета-клавишами, такими как Apple (на Lisa), Command (на Mac) и Ctrl (на Windows). Поэтому, если вы используете компьютерную мышь правой рукой, вы можете легко дотянуться до этих клавиш левой.

Когда Apple разработала Macintosh в 1984 году, она представила сочетания клавиш Z/X/C/V, но адаптировала их для клавиши Command (или ⌘), которая была уникальной для платформы Mac.

Клавиатура оригинальной Macintosh. Источник.

Поначалу Apple лицензировала некоторые элементы ОС Macintosh для Windows 1.0, но Редмонд позаботился о том, чтобы не дублировать интерфейс Macintosh в точности. Вплоть до Windows 3.0 Microsoft назначала другие сочетания клавиш для отмены, вырезания, копирования и вставки — отличные от тех, которые большинство людей используют сегодня:

• отменить — Alt+Backspace,
• вырезать — Shift+Delete,
• копировать — Ctrl+Insert,
• вставить — Shift+Insert.

Возможно, вы удивитесь, но Windows по-прежнему поддерживает эти устаревшие сочетания клавиш. Да, можете проверить. И некоторым людям до сих пор нравится их использовать. Вместе с тем, привычные сегодня Ctrl+Z, Ctrl+X, Ctrl+C и Ctrl+V появились в Microsoft Word еще в Windows 2.0. А начиная с Windows 3.1 эти сочетания добавили и в остальные приложения.

Возможно, нагляднее всего показать силу клавиш-модификаторов можно на китайских клавиатурах 1970-х годов. Дизайн китайских компьютеров сегодня кардинально отличается от того, который существовал на заре компьютерных технологий. Ни один из проектов, появившихся в ту эпоху, не использовал клавиатуру типа QWERTY.

Мы привыкли к тому, что, грубо говоря, а + Shift = A. А что если бы a + Shift + Shift давало бы на выходе ắ? Это просто пример, но примерно так и была устроена одна из самых успешных и знаменитых систем — IPX, которая имела интерфейс со 120 уровнями «сдвига» (Shift). Это позволяло умещать около 20 000 китайских иероглифов и других символов в пространстве, лишь немногим большем, чем интерфейс QWERTY.

Как, по мнению многих, должна выглядеть китайская клавиатура. Источник.

Другие клавиатуры имели от 256 до 2 000 клавиш. Третьи вообще даже нельзя назвать клавиатурами, ведь у них не было клавиш. Они обходились стилусом и сенсорным планшетом или сеткой китайских иероглифов, обернутой вокруг вращающегося цилиндрического интерфейса.

120-мерная китайская клавиатура Hypershift. Источник.

К середине 1970-х годов после многих лет разработок команда Пекинского университета остановилась на клавиатуре с 256 клавишами, 29 из которых предназначены для различных функций, а остальные 227 — для ввода текста. Каждое нажатие клавиши генерировало 8-битный код, сохраняемый на перфоленте. Эти 8-битные коды затем были преобразованы в 14-битный внутренний код, который компьютер использовал для получения нужного символа.

Всего клавиатура содержала 423 полноценных китайских иероглифа и 264 символьных компонента. В окончательном варианте на клавиатуре Пекинского университета можно было вводить в общей сложности 7 282 китайских иероглифа. По оценкам команды, это составляло более 90% всех иероглифов, использующихся в повседневности. С помощью одного нажатия можно было ввести 423 наиболее распространенных символа. С помощью двух — 2 930 символов, с помощью трех — 3 106. Остальные 823 символа потребовали четырех или пяти нажатий клавиш.

Ну давай, расскажи мне, как тебе тяжело печатать. Источник.

Клавиатура Пекинского университета была лишь одной из многих в той эпохе. IBM в 1970-х годах создала собственную 256-клавишную клавиатуру для китайского и японского языков. Она включала 12-значную клавиатуру, с помощью которой оператор мог переключаться между 12 полноценными китайскими иероглифами, расположенными на каждой клавише (всего 3 072 символа). В 1980 году профессор Китайского университета Гонконга Ло Шиу-чан разработал клавиатуру Ло (Le shi jianpan 樂氏鍵盤), которая также имела 256 клавиш.

Первые программисты вводили команды в компьютер исключительно через клавиатуру. Затем появился Apple Macintosh, который популяризировал мышь как стандартное устройство ввода. Людям больше не приходилось запоминать сочетания клавиш ключевых команд. Однако даже Apple подстраховалась. По обе стороны от пробела расположились клавиши-модификаторы, в комбинации с другими клавишами работающие более эффективно, чем переход к меню с помощью мыши.

Исследование, проведенное в 2005 году среди 251 опытного пользователя Word, показало, что лишь немногие из них использовали сочетания клавиш. То же исследование показало, что пользователи, выучившие сочетания клавиш, работали более эффективно, чем те, кто полагался только на мышь и меню.

Будем откровенны. Сама по себе клавиатура — не самый эргономичный интерфейс для общения с компьютером. Но мы к этому уже привыкли, и пока какой-нибудь Илон Маск наконец не доведет до совершенства какой-нибудь Neuralink, нам придется ей пользоваться.