tikz：如何在嵌套节点中引用节点

Question 1

首先回答更重要的问题：不，嵌套 tikzpictures 是不是正确的方法。实现您想要的效果的最简单方法是使用库fit。以下是示例：

\documentclass[12pt, a4paper]{scrartcl}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{fit}

\begin{document}
Before
\begin{tikzpicture}[baseline=(inbox.base)]%
\node[draw,rectangle](inbox){\textcolor{gray}{in}};
\node[draw,rounded corners,fit=(inbox)](outbox) {%
    };
\end{tikzpicture}
After
\end{document}

这里的一般原则是，TikZ/PGF 不需要知道您希望指定的层次结构（即inbox内部outbox），它只需要知道它们在定位方面如何关联。因此，您先弄清楚inbox，然后outbox围绕它放置。TikZ 很高兴，因为它知道将东西放在哪里。如果您真的，真的需要有一个层次结构，我们使用matrix节点类型。

tikzpicture现在来解释一下哪里出了问题。这都是因为意味着堆叠在一起，因此无需考虑分组或作用域。应该只有一个tikzpicture（或\tikz）包含所有元素，这就是代码所期望的。这是一个很好的例子（我可能会多次引用它来解释为什么这是一个坏主意，因为它经常出现）。

让我们看一下关键命令：baseline外部的选项tikzpicture。这表示“我希望以下点位于周围文本的基线上。”。问题在于 TikZ（或者更确切地说，PGF）在绘制图片之前不知道该点在哪里。所以它必须说“好的，我会记住那个点，在图片结束时我会解决它。”。所以现在它开始做它的工作，弄清楚图片，最后计算您指定的点的坐标。

这就是范围问题出现的地方。该baseline选项设置了一些宏，这些宏将作为中发生的事情的一部分进行评估\end{tikzpicture}。如果宏为空，则不会发生任何事情。如果它不为空，PGF 会使用它来计算基线。在文档开始时，宏为空。由于\begin{tikzpicture} ... \end{tikzpicture}发生在组内，因此在选项中将其设置为\begin{tikzpicture}不会改变其他图片的情况除非他们属于同一组。所以这里发生的事情是内tikzpicture 继承了baseline外部命令，并大声抱怨，因为它不知道在哪里outer！。当内图完成时，outer节点尚未定位。

您可以说应该\begin{tikzpicture}清除其组内的宏（这不会影响外部图片，因为它在外部组中）。但这意味着您不能\tikzset{baseline=0pt}在开始时就说并将其应用于文档中的所有图片 - 这比嵌套更有用tikzpicture。所以这是一个特征，不是漏洞。

为了验证这一点，运行以下代码：

\documentclass[12pt, a4paper]{scrartcl}
\usepackage{tikz}
\makeatletter
\def\helpme#1{%
  \message{#1}%
  \show\pgf@sh@ns@outbox
  \show\pgf@baseline
}
\makeatother

\begin{document}
Before
\begin{tikzpicture}[baseline=(outbox.base)]%
  \helpme{Start of picture:}
   \node[draw,rounded corners](outbox) {%
  \helpme{Start of node:}
   \begin{tikzpicture}[scale=1]%
  \helpme{Start of inner picture:}
        \node[draw,rectangle](inbox){\textcolor{gray}{in}};
   \end{tikzpicture}        
   \helpme{After inner picture:}
    };
\helpme{End of picture:}
\end{tikzpicture}
After
\end{document}

我承认，诊断程序有点粗糙，但它们显示了正在发生的事情。实际上，您不需要运行它，因为我将输出（精简版）放在这里：

 Start of picture:
> \pgf@sh@ns@outbox=undefined.
> \pgf@baseline=macro:
->\tikz@scan@one@point \pgfutil@firstofone (outbox.base).

Start of node:
> \pgf@sh@ns@outbox=undefined.
> \pgf@baseline=macro:
->\tikz@scan@one@point \pgfutil@firstofone (outbox.base).

Start of inner picture:
> \pgf@sh@ns@outbox=undefined.                                           
> \pgf@baseline=macro:
->\tikz@scan@one@point \pgfutil@firstofone (outbox.base).

! Package pgf Error: No shape named outbox is known.

l.20    \end{tikzpicture}

After inner picture:
> \pgf@sh@ns@outbox=undefined.
> \pgf@baseline=macro:
->\tikz@scan@one@point \pgfutil@firstofone (outbox.base).

End of picture:
> \pgf@sh@ns@outbox=macro:
->rectangle.
> \pgf@baseline=macro:
->\tikz@scan@one@point \pgfutil@firstofone (outbox.base).

注意，\pgf@sh@ns@outbox只有在节点被充分定义（这就是直接地导致错误，因为它用于测试节点是否已声明）。请注意，错误发生在内图片完成，而不是外面的。还要注意的是\pgf@baseline，自始至终，包括里面的图片。

这个故事的寓意是：不要嵌套 tikzpictures。它们不喜欢这样。

Answer