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代币及其含义

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代币及其含义

在tikz 声明函数和 babel 法语选项它涉及到 TeX 含义中局部和全局之间的区别的问题。

在链接的问题中，;应该在 a 中停用babel 简写{tikzpicture}，这可以通过以下方式完成

\begin{tikzpicture}
   \shorthandoff{;}
   ...
\end{tikzpicture}

答案1

概念全球的和当地的与为标记分配含义或为寄存器分配值有关。

代币及其含义

标记是 TeX 的基本食物，有两种：字符标记和象征性标记粗略的说，后者就是我们用“反斜杠+字符”来表示的。

字符标记的含义取决于该字符的“字符代码”和“类别代码”的组合；例如，在正常设置下，字符A对应于对 (65,11)，而{对应于对 (123,1)。类别代码 1 赋予{其作为组和参数分隔符的特殊含义。类似地，\对应于 (92,0)，因此反斜杠充当符号标记的标记。

许多代币都有预定义意思是 TeX 开始工作的时候。每个字符标记都有一个字符代码（不能更改）和一个类别代码（可以稍后更改）；一些符号标记是原始，这样 TeX 就不会从零开始。

作业

任何时候，都可以为新的符号标记赋予含义，或者可以更改已知标记的含义（对于字符标记，仅更改类别代码）。TeX 对标记的操作取决于上下文。例如，\tracingmacros是一个（原始）整数寄存器；

\tracingmacros=1

TeX 将分配将值 1 存入整数寄存器，而

\count255=\tracingmacros

存储的当前值\tracingmacros将被赋值为存储在整数寄存器中的值\count255。

两者都是作业每次修改存储在寄存器或数组中的标记或值的含义时，我们都在进行赋值。列出所有类型的赋值会太长。除了前面显示的类型外，基本类型还包括：

\def\cs<parameter text>{<replacement text>}
\let\cs=<token>
\catcode<8 bit number>=<4 bit number>
<font selector>

（当使用 LuaTeX 或 XeTeX 时， 为<8 bit number>）<21 bit number>。最后一种类型表示选择字体作为当前字体的符号标记（当使用或 时，<font selector>LaTeX 会在后台执行此类分配）。还有更多，但这样说太过分了。\bfseries\textit

准确地说，作业不能真正地完成任何\edef时间。TeX 仅在执行命令时才执行赋值（扩展宏时除外）；特别是在计算替换文本时或写出操作结果时，它不会执行赋值\write。

活跃角色

字符标记的一种特殊类型是类别代码为 13 的标记。当 TeX 发现这样的字符时，它会将其视为符号标记来查找其含义，并且必须用\def或 （或其变体）来分配该含义\let。这是众所周知的 的情况~。

群组

按规定每一个赋值（几乎每个赋值，参见“例外”部分）都是有作用域的，当当前组结束。什么是组？TeX 可以通过多种方式打开组：

  1. 使用{不具有参数分隔符作用的 ；该组将以}同一括号级别的 结尾。可以使用\bgroupfor{或\egroup for}获得相同效果（简单组）。

  2. 使用\begingroup; 当前组将以相应的\endgroup(结束半单群）。

  3. \vbox当要排版为、\vtop或\vcenter的文本\hbox被吸收时（箱体组）。

  4. 当对齐单元格的文本被吸收时；它几乎与框组相同（对齐组）。

  5. 当$或$$启动数学公式时（数学公式组）。开始或结束数学显示的
    标记$$由 LaTeX 自动提供；切勿$$...$$在 LaTeX 中直接使用

  6. 其他特殊情况可以在 TeXbook 或 TeX by Topic 中找到（例如，\left开始一个组，以匹配的 结束\right）。

因此\begingroup\tensl ABC \endgroup DEF将打印“ABCDEF”，因为当前字体的赋值在 时结束其生效\endgroup。相反

\def\my#1{-- #1 --}
\my{\tensl ABC} DEF

将打印“--ABC--防御“并继续使用倾斜的字体，因为\tensl在组内还未看到该声明。

全球任务

每个赋值都可以以 and 为前缀，在这种情况下，其效果将超越当前组。 is ; so\global的缩写\global\def\gdef

\begingroup
\catcode`-=\active % \active here means 13
\gdef-{not a hyphen}
\endgroup

同时显示两种分配方式。 的类别代码-仅在本地更改，但 的含义-作为活动字符被全局分配。每当 TeX 找到 (45,13) 对时， 的定义-将用作活动字符，但-在 之后将不再默认为活动字符\endgroup。稍后将对此进行详细介绍。

乳胶

在 LaTeX 中，什么才算是组？除了上述一般的 TeX 构造之外，环境也会形成组，这是因为 LaTeX 实现\begin和的方式不同\end，\begingroup前者和\endgroup后者都存在。但有一个明显的例外，即环境document，但这仅从理论角度来看很重要，因为只能有一个环境。但是，、、、、和的document参数也将被吸收为组，因为它们在内部使用、或。类似地，或环境中的每个单元格都会自己组成一个组，这是对齐组的特殊情况。\mbox\makebox\fbox\framebox\sbox\savebox\parbox\hbox\vbox\vtop\vcentertabulartabbing

LaTeX 命令\newcommand、、\renewcommand和\newenvironment是\renewenvironment的包装器\def，因此它们仅作用于本地，但不能以 开头\global。因此，除了使用较低级别的命令外，基本上没有办法在 LaTeX 中进行全局分配。LaTeX 的分配是一个例外计数器它们始终是全局的（见底部）。

法语分号的问题

为了应对法语排版的特殊性，babel将一些字符更改为类别代码 13（活动）。这可能会导致 TikZ 出现问题，因为它使用分号作为语句分隔符，但也使用冒号作为语法分隔符。TikZ 的开发人员已尽最大努力避免此设置出现问题，但有时可能会出错。

\usepackage[french]{babel}

具体做什么？细节相当复杂，但除其他事项外，基本上将执行以下操作（然而，这是一个非常广泛的简化）：

\begingroup
\catcode`;=\active % \active here means 13
\gdef;{\unskip\penalty10000 \thinspace\string;}
\catcode`:=\active % \active here means 13
\gdef:{\unskip~\string:}
\endgroup
\AtBeginDocument{\catcode`;=\active \catcode`:=\active}

那么当;或:在文档中找到不是例如，TikZ 对语句分隔符的期望。

一个例子是tikz 声明函数和 babel 法语选项

\documentclass{article}
\usepackage[french]{babel}
\usepackage{tikz}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \tikzset{declare function={Carre(\t)=\t*\t;}}
  \draw plot [domain=-1:1] (\x,{Carre(\x)});
\end{tikzpicture}
\end{document}

语句分隔符的分号\draw被正确解释，因为 TikZ 知道在这种情况下如何处理活动分号。但语句分隔符\tikzset被视为这样却为时已晚。

为了解决这个问题，有两种方法：

  1. 将\tikzset声明放在序言中，其中分号不是积极的。

  2. 使用本地赋值使分号在tikzpicture环境中处于非活动状态

因此

\documentclass{article}
\usepackage[french]{babel}
\usepackage{tikz}
\tikzset{declare function={Carre(\t)=\t*\t;}}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \draw plot [domain=-1:1] (\x,{Carre(\x)});
\end{tikzpicture}
\end{document}

和

\documentclass{article}
\usepackage[french]{babel}
\usepackage{tikz}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \shorthandoff{;}
  \tikzset{declare function={Carre(\t)=\t*\t;}}
  \draw plot [domain=-1:1] (\x,{Carre(\x)});
\end{tikzpicture}
\end{document}

可以工作；\shorthandoff{;}这是 Babel 在本地关闭字符标记活动特性的方式，基本上意味着

\catcode`;=<whatever category code ; had at the start of the job>

而不必强迫我们知道要使用的代码是 12。由于分配是本地的，它将在 结束\end{tikzpicture}，因此此后该字符;将再次处于活动状态。

随着 TikZ 3.00 版本的推出，该babel库已被引入，因此当

\usetikzlibrary{babel}

用来。（添加于 2015-01-02）

本地分配的其他用途

假设有人希望除了“一般”定理之外，还有“命名定理”。例如，在某人写的书中，计划有

秩零定理 1.4
格拉姆-施密特定理 2.3

在其他明确标记的声明中定理。一种策略是为每个名称定义一个新的类定理环境，与普通theorem环境共享计数器。不过，可以做得更好：

\newtheorem{theorem}{Theorem}[chapter]
\newtheorem{namedtheoremaux}[theorem]{\protect\thistheoremname}

\newcommand{\thistheoremname}{}
\newenvironment{namedtheorem}[1]
  {\renewcommand{\thistheoremname}{#1}\begin{namedtheoremaux}}
  {\end{namedtheoremaux}}

这样输入就可以

\begin{namedtheorem}{Rank-nullity theorem}
...
\end{namedtheorem}

...

\begin{namedtheorem}{Gram-Schmidt theorem}
...
\end{namedtheorem}

定义中的对于LaTeX 的标准或 提供的标准\protect来说不是必需的；它是用于并且 否则不会造成任何损害。\newtheoremamsthmntheorem

的重新定义\thistheoremname是局部的，因此它只会影响当前namedtheorem环境。

例外

TeX 所做的一些分配是本质上是全球性的. 最常用的此类任务是

\hyphenchar\font=`-
\hyphenchar\font=-1

第一个告诉 TeX，在当前字体中排版时用作连字符的字符应该是普通连字符；第二个告诉 TeX，此字体的连字符被抑制。

说出来不是个好主意

This is a normal paragraph and the following word must not be
{\hyphenchar\font=-1 hyphenated} but others can

因为不段落中以及后面使用相同字体的单词将被连字符连接，因为即使前面没有 ，分配也是全局的\global；然而

This is a normal paragraph and the following word must not be
\hyphenchar\font=-1 hyphenated \hyphenchar\font=`- but others can

也不起作用，因为 TeX 对一个字体仅使用一个连字符，即段落结束时与之关联的连字符。

再次使用 LaTeX

计数器上的 LaTeX 操作

  • \setcounter
  • \addtocounter
  • \stepcounter和\refstepcounter

实现为全球的作业。相反，\setlength在本地操作（并且在其前面加上\global不起作用）。

答案2

Tobi 的回答并不准确。

你\shorthandsoff{;}真的不重新定义 ;，你将 catcode 更改为 ，;以便active它other里面根本tikzpicture不会执行。

这意味着tikzpicture它在内部可以正常工作，但在内部\textbf{...}（或任何其他接受参数的命令）则不行。这是因为字符是在读取时使用 catcode 读取的，而不是在执行时。另一方面，宏赋值（ \def、\newcommand、 、 ...）是在执行时完成的，因此即使在宏参数中也能正常工作。\let

请注意，如果命令没有将其参数括在组中（ 、\begingroup...\endgroup或{...}）\bgroup...\egroup，则不会使赋值“在参数内部局部化”，而是“在宏的范围内局部化”。请参阅以下示例：

\newcommand\mparen[1]{(#1)}
\def\A{a}

\textbf{\A\ \def\A{b}\A}\ \A % result: a b a

\mparen{\A\ \def\A{b}\A}\ \A % result: a b b

因此，最好在定义中添加分组\mparen：

\newcommand\mparen[1]{({#1})}

最后一条注释展示了 catcode 赋值与宏赋值的区别。该命令\makeatletter会赋值@一个 catcode letter，以便可以在宏名称中使用它。该命令\makeatother会还原此操作。因此，请尝试以下示例：

\makeatletter
\newcommand\mparen[1]{(#1)}
\def\A{a}
\def\A@B{b}
\makeatother

\begin{bfseries}
\makeatletter
\A\ \A@B % result: a b
\end{bfseries}

\A\ \A@B % result: a a@B

\textbf{\makeatletter \A\ \A@B}% result: a a@B

\A\ \A@B % result: a a@B

\mparen{\makeatletter \A\ \A@B}% result: a a@B

\A\ \A@B % result: a b

我被要求解释一下最后三行发生了什么。我会一步一步地解释。我r:标记了 TeXReads。o: 我标记的是哦输出并处理。m:我标记了宏的含义

r: \A 
m: \A -> a
  r: a % we now read the definition of \A
  o: letter `a`
r: \ 
o: space
r: \A % remember, @ is not a letter
m: \A -> a
  r: a
  o: letter `a`
r: @
o: symbol `@`
r: B
o: letter `B`
r: empty line
o: end of paragraph

r: \mparen
m: \mparen#1 -> (#1)
r: {\makeatletter \A\ \A@B} % at this moment, TeX core reads 
     % the arguments. Since @ is still not a letter, sequence \A@B
     % comprises three tokens, `\A`  `@`  `B`
  r: (
  o: symbol `(`
  r: #1
    r: \makeatletter
    o: change of catcode of `@` % notice we ARE NOT IN A GROUP
    r: \A
    m: \A -> a
      r: a
      o: letter `a`
    r: \ 
    o: space
    r: \A
    m: \A -> a
      r: a
      o: letter `a`
    r: @ % catcode is now "letter", but it was actually read
         % couple steps before where catcode was "other"
    o: symbol `@`
    r: B
    o: letter `B`
  r: )
  o: symbol `)`
r: empty line
o: end of paragraph

r: \A
m: \A -> a
  r: a
  o: letter `a`
r: \ 
o: space
r: \A@B % catcode of @ is "letter" now so it's treatened as a part
     % of macro name
m: \A@B -> b
  r: b
  o: letter `b`

答案3

在 TeX 中，每个赋值（定义、计数器更改、catcode 更改等）都是本地的，即，它的作用域位于所谓的“组”内，除非明确将其设为全局。组是两个括号之间的所有内容，即

outside {inside} outside

（括号中括号界定参数的情况除外），环境中的所有内容，即

outside
\begin{env}
   inside
\end{env}
outside

或介于\begingroup和之间的任意值\endgroup，

outside
\begingroup
   inside
\endgroup
outside

后者在\begin#1和的定义中使用\end#1。

举个例子可以说明：

\documentclass{article}

\newcommand{\A}{A}

\begin{document}
\A\ expands to A

\begin{center}
    \A\ expands to A \\
    \renewcommand{\A}{AA}
    \A\ expands to AA
    
    \newcommand{\B}{B}
    \B\ expands to B
\end{center}

\A\ expands to A and not AA!

\B\ is undefined outside the group here
\end{document}

它的实际用途是保持定义的改变在本地，或者，例如，设置某些单词的字体，如normal {\tiny tiny} normal。

问题在于

\begin{tikzpicture}
   \shorthandoff{;}
   ...
\end{tikzpicture}

是必须添加\shorthandoff在每个{tikzpicture}因为它是停用的（即 catcode 更改，请参阅tohecz 答案) 保持在当前 的本地{tikzpicture}。当然，可以将 添加\shorthandoff到前言中，但随后也会切换到普通文本。可以使用 ' 将停用宏添加到 的\begin{tikzpicture}定义etoolbox中\AtBeginEnvironment

\AtBeginEnvironment{tikzpicture}{\shorthandoff{;}}

或者在这种情况下使用 TikZ 风格，就像 Jake 说的：

\tikzset{
    every picture/.prefix style={
        execute at begin picture=\shorthandoff{;}
    }
}

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