Nix 语言入门 ​Nix 语言是 Nix 包管理器的基础，要想玩得转 NixOS 与 Nix Flakes，享受到它们带来的诸多好处，就必须学会这门语言。

Nix 是一门比较简单的函数式语言，在已有一定编程基础的情况下，过一遍这些语法用时应该在 2 个小时以内，本文假设你具有一定编程基础（也就是说写得不会很细）。

先把语法过一遍，有个大概的印象就行，后面需要用到时再根据右侧目录回来复习。

基础数据类型一览 ​下面通过一个 attribute set （这类似 json 或者其他语言中的 map/dict）来简要说明所有基础数据类型：

nix{

string = "hello";

integer = 1;

float = 3.141;

bool = true;

null = null;

list = [ 1 "two" false ];

attribute-set = {

a = "hello";

b = 2;

c = 2.718;

d = false;

}; # comments are supported

}1234567891011121314以及一些基础操作符（普通的算术运算、布尔运算就跳过不介绍了）：

nix# 列表拼接

[ 1 2 3 ] ++ [ 4 5 6 ] # [ 1 2 3 4 5 6 ]

# 将 // 后面的 attribut set 中的内容，全部更新到 // 前面的 attribute set 中

{ a = 1; b = 2; } // { b = 3; c = 4; } # 结果为 { a = 1; b = 3; c = 4; }

# 逻辑隐含，等同于 !b1 || b2.

bool -> bool12345678let ... in ... ​Nix 的 let ... in ... 语法被称作「let 表达式」或者「let 绑定」，它用于创建临时使用的局部变量：

nixlet

a = 1;

in

a + a # 结果是 21234let 表达式中的变量只能在 in 之后的表达式中使用，理解成临时变量就行。

if...then...else... ​if...then...else... 用于条件判断，它是一个有返回值的表达式，语法如下：

nixif 3 > 4 then "yes" else "no" # 结果为 "no"1也可以与 let...in... 一起使用：

nixlet

x = 3;

in

if x > 4 then "yes" else "no" # 结果为 "no"1234attribute set 说明 ​花括号 {} 用于创建 attribute set，也就是 key-value 对的集合，类似于 JSON 中的对象。

attribute set 默认不支持递归引用，如下内容会报错：

nix{

a = 1;

b = a + 1; # error: undefined variable 'a'

}1234不过 Nix 提供了 rec 关键字（recursive attribute set），可用于创建递归引用的 attribute set：

nixrec {

a = 1;

b = a + 1; # ok

}1234在递归引用的情况下，Nix 会按照声明的顺序进行求值，所以如果 a 在 b 之后声明，那么 b 会报错。

可以使用 . 操作符来访问 attribute set 的成员：

nixlet

a = {

b = {

c = 1;

};

};

in

a.b.c # 结果是 112345678. 操作符也可直接用于赋值：

nix{ a.b.c = 1; }1此外 attribute set 还支持一个 has attribute 操作符，它可用于检测 attribute set 中是否包含某个属性，返回 bool 值：

nixlet

a = {

b = {

c = 1;

};

};

in

a?b # 结果是 true，因为 a.b 这个属性确实存在12345678has attribute 操作符在 nixpkgs 库中常被用于检测处理 args?system 等参数，以 (args?system) 或 (! args?system) 的形式作为函数参数使用（叹号表示对 bool 值取反，是常见 bool 值运算符）。

with 语句 ​with 语句的语法如下：

nixwith ; 1with 语句会将 中的所有成员添加到当前作用域中，这样在 中就可以直接使用 中的成员了，简化 attribute set 的访问语法，比如：

nixlet

a = {

x = 1;

y = 2;

z = 3;

};

in

with a; [ x y z ] # 结果是 [ 1 2 3 ], 等价于 [ a.x a.y a.z ]12345678继承 inherit ... ​inherit 语句用于从 attribute set 中继承成员，同样是一个简化代码的语法糖，比如：

nixlet

x = 1;

y = 2;

in

{

inherit x y;

} # 结果是 { x = 1; y = 2; }1234567inherit 还能直接从某个 attribute set 中继承成员，语法为 inherit () ;，比如：

nixlet

a = {

x = 1;

y = 2;

z = 3;

};

in

{

inherit (a) x y;

} # 结果是 { x = 1; y = 2; }12345678910${ ... } 字符串插值 ​${ ... } 用于字符串插值，懂点编程的应该都很容易理解这个，比如：

nixlet

a = "1";

in

"the value of a is ${a}" # 结果是 "the value of a is 1"1234文件系统路径 ​Nix 中不带引号的字符串会被解析为文件系统路径，路径的语法与 Unix 系统相同。

搜索路径 ​请不要使用这个功能，它会导致不可预期的行为。

Nix 会在看到 这类三角括号语法时，会在 NIX_PATH 环境变量中指定的路径中搜索该路径。

因为环境变量 NIX_PATH 是可变更的值，所以这个功能是不纯的，会导致不可预期的行为。

在这里做个介绍，只是为了让你在看到别人使用类似的语法时不至于抓瞎。

多行字符串 ​多行字符串的语法为 ''，比如：

nix''

this is a

multi-line

string

''12345函数 ​函数的声明语法为：

nix:

12举几个常见的例子：

nix# 单参数函数

a: a + a

# 嵌套函数

a: b: a + b

# 双参数函数

{ a, b }: a + b

# 双参数函数，带默认值。问号后面的是参数的默认值

{ a ? 1, b ? 2 }: a + b

# 带有命名 attribute set 作为参数的函数，并且使用 ... 收集其他可选参数

# 命名 args 与 ... 可选参数通常被一起作为函数的参数定义使用

args@{ a, b, ... }: a + b + args.c

# 如下内容等价于上面的内容,

{ a, b, ... }@args: a + b + args.c

# 但是要注意命名参数仅绑定了输入的 attribute set，默认参数不在其中，举例

let

f = { a ? 1, b ? 2, ... }@args: args;

in

f {} # 结果是 {}，说明默认参数不在 args 中

# 函数的调用方式就是把参数放在后面，比如下面的 2 就是前面这个函数的参数

a: a + a 2 # 结果是 4

# 还可以给函数命名，不过必须使用 let 表达式

let

f = a: a + a;

in

f 2 # 结果是 41234567891011121314151617181920212223242526272829303132内置函数 ​Nix 内置了一些函数，可通过 builtins. 来调用，比如：

nixbuiltins.add 1 2 # 结果是 31详细的内置函数列表参见 Built-in Functions - Nix Reference Mannual

import 表达式 ​import 表达式以其他 Nix 文件的路径作为参数，返回该 Nix 文件的执行结果。

import 的参数如果为文件夹路径，那么会返回该文件夹下的 default.nix 文件的执行结果。

举个例子，首先创建一个 file.nix 文件：

shell$ echo "x: x + 1" > file.nix1然后使用 import 执行它：

niximport ./file.nix 1 # 结果是 21pkgs.lib 函数包 ​除了 builtins 之外，Nix 的 nixpkgs 仓库还提供了一个名为 lib 的 attribute set，它包含了一些常用的函数，它通常被以如下的形式被使用：

nixlet

pkgs = import {};

in

pkgs.lib.strings.toUpper "search paths considered harmful" # 结果是 "SEARCH PATHS CONSIDERED HARMFUL"1234可以通过 Nixpkgs Library Functions - Nixpkgs Manual 查看 lib 函数包的详细内容。

不纯（Impurities） ​Nix 语言本身是纯函数式的，是纯的，「纯」是指它就跟数学中的函数一样，同样的输入永远得到同样的输出。

Nix 有两种构建输入，一种是从文件系统路径等输入源中读取文件，另一种是将其他函数作为输入。

Nix 唯一的不纯之处在这里：从文件系统路径或者其他输入源中读取文件作为构建任务的输入，这些输入源参数可能没变化，但是文件内容或数据源的返回内容可能会变化，这就会导致输入相同，Nix 函数的输出却可能不同——函数变得不纯了。

Nix 中的搜索路径与 builtins.currentSystem 也是不纯的，但是这两个功能都不建议使用，所以这里略过了。

Fetchers ​构建输入除了直接来自文件系统路径之外，还可以通过 Fetchers 来获取，Fetcher 是一种特殊的函数，它的输入是一个 attribute set，输出是 Nix Store 中的一个系统路径。

Nix 提供了四个内置的 Fetcher，分别是：

builtins.fetchurl：从 url 中下载文件builtins.fetchTarball：从 url 中下载 tarball 文件builtins.fetchGit：从 git 仓库中下载文件builtins.fetchClosure：从 Nix Store 中获取 Derivation举例：

nixbuiltins.fetchurl "https://github.com/NixOS/nix/archive/7c3ab5751568a0bc63430b33a5169c5e4784a0ff.tar.gz"

# result example => "/nix/store/7dhgs330clj36384akg86140fqkgh8zf-7c3ab5751568a0bc63430b33a5169c5e4784a0ff.tar.gz"

builtins.fetchTarball "https://github.com/NixOS/nix/archive/7c3ab5751568a0bc63430b33a5169c5e4784a0ff.tar.gz"

# result example(auto unzip the tarball) => "/nix/store/d59llm96vgis5fy231x6m7nrijs0ww36-source"12345Derivations ​官方 Nixpkgs 包仓库中的软件包已经能满足绝大部分用户的使用，在学习 NixOS 的前期不太需要深入了解 Derivation 的使用细节，有个印象就行。 本书会在后面 Nix 软件打包入门 中详细介绍相关内容，这里仅做简要介绍。

Derivation 描述了如何构建一个软件包，是一个软件包构建流程的 Nix 语言描述，它声明了构建时需要有哪些依赖项、需要什么构建工具链、要设置哪些环境变量、哪些构建参数、先干啥后干啥等等。

Derivation 的构建结果是一个 Store Object，其中包含了软件包的所有二进制程序、配置文件等等内容。 Store Object 的存放路径格式为 /nix/store/-，其中 是构建结果的 hash 值， 是它的名字。路径 hash 值确保了每个构建结果都是唯一的，因此可以多版本共存，而且不会出现依赖冲突的问题。

/nix/store 是一个特殊的文件路径，它被称为 Store，存放所有的 Store Objects，这个路径被设置为只读，只有 Nix 本身才能修改这个路径下的内容，以保证系统的可复现性。

Derivation 实质上只是一个 attribute set，Nix 底层会使用内置函数 builtins.derivation 将这个 attribute set 构建为一个 Store Object。 我们实际编写 Derivation 时，通常使用的是 stdenv.mkDerivation，它只前述内置函数 builtins.derivation 的 Nix 语言 wrapper，屏蔽了底层的细节，简化了用法。

一个简单的 Derivation 如下，它声明了一个名为 hello 的应用程序（摘抄自 nixpkgs/pkgs/hello）：

nix{ callPackage

, lib

, stdenv

, fetchurl

, nixos

, testers

, hello

}:

stdenv.mkDerivation (finalAttrs: {

pname = "hello";

version = "2.12.1";

src = fetchurl {

url = "mirror://gnu/hello/hello-${finalAttrs.version}.tar.gz";

sha256 = "sha256-jZkUKv2SV28wsM18tCqNxoCZmLxdYH2Idh9RLibH2yA=";

};

doCheck = true;

passthru.tests = {

version = testers.testVersion { package = hello; };

invariant-under-noXlibs =

testers.testEqualDerivation

"hello must not be rebuilt when environment.noXlibs is set."

hello

(nixos { environment.noXlibs = true; }).pkgs.hello;

};

passthru.tests.run = callPackage ./test.nix { hello = finalAttrs.finalPackage; };

meta = with lib; {

description = "A program that produces a familiar, friendly greeting";

longDescription = ''

GNU Hello is a program that prints "Hello, world!" when you run it.

It is fully customizable.

'';

homepage = "https://www.gnu.org/software/hello/manual/";

changelog = "https://git.savannah.gnu.org/cgit/hello.git/plain/NEWS?h=v${finalAttrs.version}";

license = licenses.gpl3Plus;

maintainers = [ maintainers.eelco ];

platforms = platforms.all;

};

})123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445参考 ​Nix language basics - nix.dev