表格单元格中第一个标记的扩展

Question 1

这是 TeX 自己做的，很难阻止它。摘自 TeXbook，第 240 页的 double danger bend：

一旦\cr检测到前导码末尾的，TeX 必须向前查看下一个标记是否为\noalign或\omit，然后展开宏，直到找到下一个非空格标记。如果标记不是\noalign或\omit，则将其放回并再次读取，然后 TeX 开始读取模板（仍在展开宏）。

问题似乎是插入的内容>{...}被放入前言的\halign，并且扩展发生在 TeX 从序言中读取模板之前。

Answer

这是 TeX 自己做的，很难阻止它。摘自 TeXbook，第 240 页的 double danger bend：

一旦\cr检测到前导码末尾的，TeX 必须向前查看下一个标记是否为\noalign或\omit，然后展开宏，直到找到下一个非空格标记。如果标记不是\noalign或\omit，则将其放回并再次读取，然后 TeX 开始读取模板（仍在展开宏）。

问题似乎是插入的内容>{...}被放入前言的\halign，并且扩展发生在 TeX 从序言中读取模板之前。

Question 2

TeX 的表格在扩展方面非常奇怪。下面是一个普通的 TeX 表格，其中有一列右对齐，一列左对齐

\halign{\hfil #&#\hfil \cr
  a & bc \cr
  de & f \cr}

第一行是“序言”，它告诉 TeX 如何处理每个单元格中的材料，用表示#。因此第一行变成\hfil a&bc\hfil \cr。\hfil代表可以拉伸以填充任意距离的空白空间，从而对齐单元格内容。

假设这种方法是既定的，让我们试着发明如何将规则添加到语言中，并戴上 Knuth 的帽子。[诚然，我可能会在某些导致 Knuth 和后来的引擎开发人员做出各种决定的原因上犯错，但我认为我的描述是一致的，尽管充满了时代错误。]

线应该加在两行之间，换句话说，就在之后\cr。我们假设一个\hline，加在之后，\cr以产生一条水平线：

% Fake TeX code
\halign{\hfil #&#\hfil \cr
  a & bc\cr
  \hline
  de & f\cr
  \hline}

到目前为止描述的方法中，TeX 将采用\hline de作为单元格的内容，第二行将变为\hfil \hline de&f\hfil\cr。在这种特殊情况下，我们仍然可以通过\hline在当前行之前插入材料来管理。但尾随\hline是有问题的：TeX 会太晚意识到这里没有单元格：它会\hfil在第一个单元格的前言部分插入，然后看到\hline，在当前行之前插入规则，看到}，并且必须以某种方式反转\hfil。

更明智的做法是，当 TeX 看到时\cr，它应该向前看，看看后面的内容\hline。应该\hline是原始的吗？这只允许引擎本身硬编码的规则类型或行间材料。不。Knuth 选择了一种更好的解决方案，即允许任意材料，使用\noalign。那么就没有必要再提供\hline，它只是一个未对齐的水平规则（\hrule）。因此，真正简单的 TeX 方式是拥有一行（好吧，两条）是

\halign{#&#\cr
  a & b \cr
  \noalign{\hrule}
  c & d \cr
  \noalign{\hrule}}

大多数人会抱怨规则与文本太接近，但我们现在感兴趣的是扩展问题，而不是排版问题。自然，人们可能希望为提供简写，\noalign{\hrule}例如\hline：

\def\hline{\noalign{\hrule}}
\halign{\hfil #&#\hfil\cr
  a & b \cr \hline
  c & d \cr \hline}

再次，我们最终会遇到一个问题：TeX 如何知道这个\hline宏隐藏了\noalign，以及 TeX 如何知道它不应该立即插入\hfil。答案是，要找到\noalign，TeX之后展开宏\cr，然后插入序言中的材料。在每个寻找的单元格中都会发生相同的情况\omit，但我不会深入探讨这一点。

这会导致问题：例如，在数学模式下的行为与在文本模式下的行为不同，宏不应该以开头，\ifmmode而应该以开头\relax\ifmmode。

\def\foo{\relax\ifmmode x^2\else the square of $x$\fi}
\halign{\hfil $#$\hfil &\hfil $#$\hfil \cr
  \foo & y^2 \cr
  z-2 & t\cr}

TeX 扩展了之后的第一个标记\cr，即\foo，然后看到\relax。这会停止扩展，它既不是\noalign也不是\omit，因此会插入前导码，进入数学模式。\ifmmode然后执行测试。如果没有\relax，\ifmmode则会在插入前导码之前进行评估，并且结果为假。

为了防止这种扩展，eTeX 程序员决定（根据 eTeX 手册，在版本 2 中）\protected宏会在这种情况下停止扩展。这与 eTeX 在其他从左开始完全扩展的设置中的扩展方式有些不一致，例如\romannumeral-`q。在 Martin 的例子中（参见他对当前问题的回答)，这最终非常有用，因为他可以使用受保护的宏来停止扩展。在其他情况下（请参阅 Peter Grill 的一些问题，例如关于如何提供包装器\cmidrule），我们希望 TeX 能够更加努力地寻找隐藏的\noalign。

Answer