智能补全有两类实现方式：基于标签的、基于语义的。

基于标签的智能补全

前面代码导航时介绍过标签，每个标签项含有标签名、作用域等等信息，当键入某几个字符时，基于标签的补全插件就在标签文件中搜索匹配的标签项，并罗列出来，你选择中意的，这与前面代码导航类似，一个是用于跳转、一个用于输入。基于标签的补全，后端 ctags 先生成标签文件，前端采用插件 new-omni-completion（内置）进行识别。这种方式操作简单、效果不错，一般来说两步搞定。

第一步，生成标签文件。在工程目录的根目录执行 ctags，该目录下会多出个 tags 文件；

第二步，引入标签文件。在 vim 中引入标签文件，在 vim 中执行命令

后续，在编码时，键入标签的前几个字符后依次键入 ctrl-x ctrl-o 将罗列匹配标签列表、若依次键入 ctrl-x ctrl-i 则文件名补全、ctrl-x ctrl-f 则路径补全。

举个例子，演示如何智能补全 C++ 标准库。与前面介绍的一般步骤一样，先调用 ctags 生成标准库的标签文件，再在 vim 中引入即可，最后编码时由相应插件实时搜索标签文件中的类或模板，显示匹配项：

首先，获取 C++ 标准库源码文件。安装的 GNU C++ 标准库源码文件，openSUSE 可用如下命令：

安装成功后，在 /usr/include/c++/4.8/ 可见到所有源码文件；

接着，执行 ctags 生成标准库的标签文件：

cd /usr/include/c++/4.8
ctags -R --c++-kinds=+l+x+p --fields=+iaSl --extra=+q --language-force=c++ -f stdcpp.tags

然后，让 OmniCppComplete 成功识别标签文件中的标准库接口。C++ 标准库源码文件中使用了 _GLIBCXX_STD 名字空间（GNU C++ 标准库的实现是这样，如果你使用其他版本的标准库，需要自行查找对应的名字空间名称），标签文件里面的各个标签都嵌套在该名字空间下，所以，要让 OmniCppComplete 正确识别这些标签，必须显式告知 OmniCppComplete 相应的名字空间名称。在.vimrc中增加如下内容：

let OmniCpp_DefaultNamespaces = ["_GLIBCXX_STD"]

最后，在 vim 中引入该标签文件。在 .vimrc 中增加如下内容：

set tags+=/usr/include/c++/4.8/stdcpp.tags

后续你就可以进行 C++ 标准库的代码补全，比如，在某个 string 对象名输入 . 时，vim 自动显示成员列表。如下图所示：

（基于标签的 C++ 标准库补全）

没明白？ -。-# 咱再来个例子，看看如何补全 linux 系统 API。与前面的标准库补全类似，唯一需要注意，linux 系统 API 头文件中使用了 GCC 编译器扩展语法，必须告诉 ctags 在生成标签时忽略之，否则将生产错误的标签索引。

首先，获取 linux 系统 API 头文件。openSUSE 可用如下命令：

接着，执行 ctags 生成系统 API 的标签文件。linux 内核采用 GCC 编译，为提高内核运行效率，linux 源码文件中大量采用 GCC 扩展语法，这影响 ctags 生成正确的标签，必须借由 ctags 的 -I 命令参数告之忽略某些标签，若有多个忽略字符串之间用逗号分割。比如，在文件 unistd.h 中几乎每个API声明中都会出现 THROW、nonnull 关键字，前者目的是告诉 GCC 这些函数不会抛异常，尽量多、尽量深地优化这些函数，后者目的告诉 GCC 凡是发现调用这些函数时第一个实参为 nullptr 指针则将其视为语法错误，的确，使用这些扩展语法方便了我们编码，但却影响了 ctags 正常解析，这时可用 -I THROW,nonnull 命令行参数让 ctags 忽略这些语法扩展关键字：

cd /usr/include/
ctags -R --c-kinds=+l+x+p --fields=+lS -I __THROW,__nonnull -f sys.tags

最后，在 vim 中引入该标签文件。在 .vimrc 中增加如下内容：

set tags+=/usr/include/sys.tags

从以上两个例子来看，不论是 C++ 标准库、boost、ACE这些重量级开发库，还是 linux 系统 API 均可遵循“下载源码（至少包括头文件）-执行 ctags 生产标签文件-引入标签文件”的流程实现基于标签的智能补全，若有异常，唯有如下两种可能：一是源码中使用了名字空间，借助 OmniCppComplete 插件的 OmniCppDefaultNamespaces 配置项解决；一是源码中使用了编译器扩展语法，借助 ctags 的 -I 参数解决（上例仅列举了少量 GCC 扩展语法，此外还有 _attribute_malloc、__wur 等等大量扩展语法，具体请参见 GCC 手册。以后，如果发现某个系统函数无法自动补全，十有八九是头文件中使用使用了扩展语法，先找到该函数完整声明，再将其使用的扩展语法加入 -I 列表中，最后运行 ctags 重新生产新标签文件即可）。

基于语义的智能补全

对于智能补全只有轻度需求的用户来说，基于标签的补全能够很好地满足需求，但对于我这类重度需求用户来说，但凡涉及标签，就存在以下几个问题：

• 问题一，必须定期调用 ctags 生成标签文件。代码在不停更新，每次智能补全前你得先手动生成标签文件，这还好，你可以借助前面的 indexer 在保存文件时更新标签文件；麻烦的是，你代码中要用到 C++ 标准库中的接口吧，那么事前你先得对整个标准库生成标签文件，这也还好，无非多个步骤；更昏人的是，你得使用了编译器语法扩展的库，你还得一条条找出具体使用了哪些扩展语言，再让 ctags 忽略执行语法关键字，真有够麻烦的；
• 问题二，ctags 本身对 C++ 支持有限。面对函数形参、重载操作符、括号初始化的对象，ctags 有心无力；对于 C++11 新增 lambda 表达式、auto 类型推导更是不认识。
  我需要更优的补全机制 —— 基于语义的智能补全。语义补全，实时探测你是否有补全需求，无须你定期生成标签，可解决问题一；语义补全，是借助编译器进行代码分析，只要编译器对 C++ 规范支持度高，不论标准库、类型推导，还是 boost 库中的智能指针都能补全。什么是语义分析补全？看下图：

（语义分析补全）
代码中定义的 TCandyBar 类型只包括 3 个成员，但 clang_complete 能补全编译器根据 C++ 规范自动添加的两个重载操作符、一个默认构造函数、一个析构函数，这就是基于语义分析的智能补全。
要进行语义分析，编译器必不可少。linux 上 GCC 和 clang 两大主流 C++ 编译器，基于不同编译器，开源社区分别创造出 GCCSense 和 clang_complete 两个语义补全插件，又得纠结选哪个 -。- … <穿越> 请跳转至“源码安装编译器 clang”部分做两件事，一是按介绍安装好最新版 clang 及其标准库，二是看明白 clang 相较 GCC 的优势 </穿越> …

我选 clang_complete，原因如下：

• 使用难度低。clang 采用低耦合设计，语义分析结果（也就是 AST）能以接口形式供外围程序使用，无须任何调整，clang_complete 便能能轻松拿到 clang 输出的语义分析结果；而 GCC 采用高耦合设计，你必须结合补丁重新源码编译 GCC，才能让 GCCSense 接收到它的语义分析结果；
• 维护时间长。clang_complete 最新更新为 13 年上，而 GCCSense 则是 09 年下；
• 支持跨平台。clangcomplete 支持所有平台，而 GCCSense 支持 UNIX-like，不支持 windows。（好啦，这点是我凑数的，我又不用 windows <<）
  clang_complete 使用简单，在 vim 输入模式下，依次键入要补全的字符，需要弹出补全列表时，手工输入 <leader>tab。比如有如下代码片断：

string name_yang = "yangyang.gnu";
string name_wang = "wangwang";

我要补全这两个对象，可以先键入 n <leader>tab，这时 clangcomplete 将罗列出所有以 n 开头的待选项，接着输入 ame 后剩下 name_yang 和 name_wang 两项，按需选择即可。

到这个节目眼上，我应该先给出 clang_complete 的下载地址，再告诉你如何配置 .vimrc，然后给个截图收工，但是、但是，你知道我是个纠结症+完美症重度患者，虽然 clang_complete 相较 ctags+new-omni-completion 的模式有了质的飞跃，仍有雕琢余地：

• 无法随键而全。补全动作有感知，要弹出候选列表菜单还得键入 tab，我希望插件能自动感知我的补全需求；
• 无法模糊搜索。上例中，键入的字符要是少了那要出来一堆待选项，选起来眼睛累，多键入几个字符倒是可以让选项少些，但输入多了手又累。这是由于 clang_complete 采用的顺序匹配算法，只要改用子序列匹配算法（模糊搜索算法的一种）即可搞定，这样，我键入 ny 就只出现 name_yang，键入 nw 出现 name_wang；
• 无法高速补全。补全列表速度不够快，clang_complete 由 python 编写，生成补全列表的速度有一定影响，再加上整个补全动作是在 vim GUI 主线程中执行，所以有时会导致 GUI 假死，我需要由静态语言编写插件内核、动态语言作为粘合剂的补全插件，提升效率；
  什么叫所需即所获？就是当你需要什么功能，它就能给你什么功能。YouCompleteMe（后简称 YCM， ），一个随键而全的、支持模糊搜索的、高速补全的插件，太棒了！YCM 由 google 公司搜索项目组的软件工程师 Strahinja Val Markovic 所开发，YCM 后端调用 libclang（以获取 AST，当然还有其他语言的语义分析库，我不关注）、前端由 C++ 开发（以提升补全效率）、外层由 python 封装（以成为 vim 插件），它可能是我见过安装最复杂的 vim 插件了。有了 YCM，基本上 clang_complete、AutoComplPop、Supertab、neocomplcache、UltiSnips、 Syntastic 可以再见了。

要运行 YCM，需要 vim 版本至少达到 7.3.598，且支持 python2/3，参照“源码安装编辑器 vim”部分可满足；

YCM 含有与 vim 交互的插件部分，以及与 libclang 交互的自身共享库两部分，整个安装过程如下：

第一步，通过 vundle 安装 YCM 插件：

Plugin 'Valloric/YouCompleteMe'

随后进入 vim 执行 :PluginInstall。

第二步，下载 libclang。你系统中可能已有现成的 libclang（自行源码编译或者发行套件中自带的），最好别用，YCM 作者强烈建议你下载 LLVM 官网的提供预编译二进制文件，以避免各种妖人问题。在 http://llvm.org/releases/download.html 找到最新版 LLVM，Pre-built Binaries 下选择适合你发行套件的最新版预编译二进制文件，下载并解压至 ~/downloads/clang+llvm；

第三步，编译 YCM 共享库：

在 ~/.vim/bundle/YouCompleteMe/third_party/ycmd 中将生成 ycm_client_support.so、ycm_core.so、libclang.so 等三个共享库文件；

设置一，YCM 后端调用 libclang 进行语义分析，而 libclang 有很多参数选项（如，是否支持 C++11 的 -std=c++11、是否把警告视为错误的 -Werror），必须有个渠道让 YCM 能告知 libclang，这可以在 .vimrc 中增加一个全局配置，但我有多个工程，每个工程使用的 libclang 参数选项不同岂不是每次都要调整 .vimrc？！YCM 采用更具弹性的方式，每个工程有一个名为 .ycm_extra_conf.py 的私有配置文件，在此文件中写入工程的编译参数选项。下面是个完整的例子：

import os 
import ycm_core 
flags = [ 
    '-std=c++11', 
    '-O0', 
    '-Werror', 
    '-Weverything', 
    '-Wno-documentation', 
    '-Wno-deprecated-declarations', 
    '-Wno-disabled-macro-expansion', 
    '-Wno-float-equal', 
    '-Wno-c++98-compat', 
    '-Wno-c++98-compat-pedantic', 
    '-Wno-global-constructors', 
    '-Wno-exit-time-destructors', 
    '-Wno-missing-prototypes', 
    '-Wno-padded', 
    '-Wno-old-style-cast',
    '-Wno-weak-vtables',
    '-x', 
    'c++', 
    '-I', 
    '.', 
    '/usr/include/', 
] 
compilation_database_folder = '' 
if compilation_database_folder: 
  database = ycm_core.CompilationDatabase( compilation_database_folder ) 
else: 
SOURCE_EXTENSIONS = [ '.cpp', '.cxx', '.cc', '.c', '.m', '.mm' ] 
def DirectoryOfThisScript(): 
  return os.path.dirname( os.path.abspath( __file__ ) ) 
def MakeRelativePathsInFlagsAbsolute( flags, working_directory ): 
  if not working_directory: 
    return list( flags ) 
  new_flags = [] 
  make_next_absolute = False 
  path_flags = [ '-isystem', '-I', '-iquote', '--sysroot=' ] 
  for flag in flags: 
    new_flag = flag 
    if make_next_absolute: 
      make_next_absolute = False 
      if not flag.startswith( '/' ): 
        new_flag = os.path.join( working_directory, flag ) 
    for path_flag in path_flags: 
      if flag == path_flag: 
        make_next_absolute = True 
        break 
     if flag.startswith( path_flag ): 
        path = flag[ len( path_flag ): ] 
        new_flag = path_flag + os.path.join( working_directory, path ) 
        break 
   if new_flag: 
      new_flags.append( new_flag ) 
  return new_flags 
def IsHeaderFile( filename ): 
  extension = os.path.splitext( filename )[ 1 ] 
  return extension in [ '.h', '.hxx', '.hpp', '.hh' ] 
def GetCompilationInfoForFile( filename ): 
  if IsHeaderFile( filename ): 
    basename = os.path.splitext( filename )[ 0 ] 
    for extension in SOURCE_EXTENSIONS: 
      replacement_file = basename + extension 
      if os.path.exists( replacement_file ): 
        compilation_info = database.GetCompilationInfoForFile( replacement_file ) 
        if compilation_info.compiler_flags_: 
    return None 
  return database.GetCompilationInfoForFile( filename ) 
  if database: 
    compilation_info = GetCompilationInfoForFile( filename ) 
    if not compilation_info: 
      return None 
   final_flags = MakeRelativePathsInFlagsAbsolute( 
      compilation_info.compiler_flags_, 
      compilation_info.compiler_working_dir_ ) 
  else: 
    relative_to = DirectoryOfThisScript() 
    final_flags = MakeRelativePathsInFlagsAbsolute( flags, relative_to ) 
 return { 
    'flags': final_flags, 
    'do_cache': True 
  }

基本上，根据你工程情况只需调整 .ycm_extra_conf.py 的 flags 部分，前面说过， flags 用于 YCM 调用 libclang 时指定的参数，通常应与构建脚本保持一致（如，CMakeLists.txt）。flags 会产生两方面影响，一是影响 YCM 的补全内容、一是影响代码静态分析插件 syntastic 的显示结果（详见后文“静态分析器集成”）。另外，你得注意，该配置文件其实就是个 python 脚本，python 把缩进视为语法，如果你是直接拷贝文中的 .ycm_extra_conf.py 小心缩进部分。

设置二，在 .vimrc 中增加如下配置信息：

" YCM 补全菜单配色
" 菜单
highlight Pmenu ctermfg=2 ctermbg=3 guifg=#005f87 guibg=#EEE8D5
" 选中项
highlight PmenuSel ctermfg=2 ctermbg=3 guifg=#AFD700 guibg=#106900
" 补全功能在注释中同样有效
let g:ycm_complete_in_comments=1
" 允许 vim 加载 .ycm_extra_conf.py 文件，不再提示
let g:ycm_confirm_extra_conf=0
" 开启 YCM 标签补全引擎
let g:ycm_collect_identifiers_from_tags_files=1
" 引入 C++ 标准库tags
set tags+=/data/misc/software/misc./vim/stdcpp.tags
" YCM 集成 OmniCppComplete 补全引擎，设置其快捷键
inoremap <leader>; <C-x><C-o>
" 补全内容不以分割子窗口形式出现，只显示补全列表
set completeopt-=preview
" 从第一个键入字符就开始罗列匹配项
let g:ycm_min_num_of_chars_for_completion=1
" 禁止缓存匹配项，每次都重新生成匹配项
let g:ycm_cache_omnifunc=0
" 语法关键字补全            
let g:ycm_seed_identifiers_with_syntax=1

其中大部分内容从注释就能了解，粗体配置项见下文。

YCM 集成了多种补全引擎：语义补全引擎、标签补全引擎、OmniCppComplete 补全引擎、其他补全引擎。

YCM 的语义补全。YCM 不会在每次键入事件上触发语义补全，YCM 作者认为这会影响补全效率而且没什么必要（我持保留意见），YCM 只在如下两种场景下触发语义补全：一是补全标识符所在文件必须在 buffer 中（即，文件已打开）；一是在对象后键入 .、指针后键入 ->、名字空间后键入 ::。如下图所示：

（YCM 的语义补全）
上图中，我先尝试补全类 MyClass 失败，接着我把 MyClass 所在的文件 MyClass.h 打开后切回 main.cpp 再次补全类 MyClass 成功，然后在对象 mc 后键入 . 进行成员补全；
YCM 的标签补全。语义补全的确强大，但受限挺多，如果我要补全 STL 中的泛型算法 count_if() 岂不是还要先打开库头文件 algorithm？不用，YCM 也支持标签补全。要使用标签补全，你需要做两件事：一是让 YCM 启用标签补全引擎、二是引入 tag 文件，具体设置如下：

" 开启 YCM 标签引擎
let g:ycm_collect_identifiers_from_tags_files=1
" 引入 C++ 标准库tags

其中，工程自身代码的标签可借助 indexer 插件自动生成自动引入，但由于 YCM 要求 tag 文件中必须含有 language:<X> 字段（ctags 的命令行参数 —fields 必须含有 l 选项），所有必须通过 indexer_ctagsCommandLineOptions 告知 indexer 调用 ctags 时注意生成该字段，具体设置参见“代码导航”章节；前面章节介绍过如何生成、引入 C++ 标准库的 tag 文件，设置成正确路径即可。另外，由于引入过多 tag 文件会导致 vim 变得非常缓慢，我的经验是，只引入工程自身（indexer 自动引入）和 C++ 标准库的标签（上面配置的最后一行）。如下图所示：

（YCM 的标签补全）

YCM 的 OmniCppComplete 补全引擎。我要进行 linux 系统开发，打开系统函数头文件觉得麻烦（也就无法使用 YCM 的语义补全），引入系统函数 tag 文件又影响 vim 速度（也就无法使用 YCM 的标签补全），这种情况又如何让 YCM 补全呢？WOW，别担心，YCM 还有 OmniCppComplete 补全引擎，只要你在当前代码文件中 #include 了该标识符所在头文件即可。通过 OmniCppComplete 补全无法使用 YCM 的随键而全的特性，你需要手工告知 YCM 需要补全，OmniCppComplete 的默认补全快捷键为 <C-x><C-o>，不太方便，我重新设定为 <leader>;，如前面配置所示：

比如，我要补全 fork()，该函数所在头文件为 unistd.h，正确添加 #include <unistd.h> 后即可补全。如下图所示：

（YCM 的 OmniCppComplete 补全引擎）
其实，只要你正确插入头文件，YCM 的 OmniCppComplete 补全引擎可以替代语义引擎和标签引擎，比如，上面的 MyClass 在不打开 MyClass.h 情况下也可由OmniCppComplete（键入 \;）补全：
（OmniCppComplete 替代语义、标签补全）

YCM 的其他补全。YCM 还集成了其他辅助补全引擎，可以补全路径、头文件、甚至可以在注释中继续补全。如下图：

（YCM 的其他补全）

从我的经验来看，要想获得最好的补全体验，你应综合使用 YCM 的各种补全引擎！

（YCM 模糊搜索）
此外，YCM 对大小写也非常智能，当你输入全小写时 YCM 对大小写不敏感，当然输入中有大写字母时 YCM 对大小写敏感：
（YCM 大小写智能敏感）
上图中，当我键入 tia 时这两个对象均匹配，接着输入大写 L 时就只剩 This_Is_A_Long_Name 匹配。