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在 lualatex 上使用 unicode-math 在数学中使用 CJK（中文/汉字）字符

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在 lualatex 上使用 unicode-math 在数学中使用 CJK（中文/汉字）字符

我正在尝试说服 unicode-math 包允许我在数学公式中插入 CJK 字符（中文表意文字）。这是一个示例输入（前几行仅用于检查是否存在基本功能和字体：

 \documentclass[a4paper]{article}
 \usepackage{fontspec}
 \usepackage{unicode-math}
 \setmainfont{Linux Libertine O}
 \newfontfamily\cjkfont[Script=CJK]{Kochi Mincho}
 \setmathfont{XITS Math}
 \setmathfont[range={"4E00-"9FFF},Script=CJK]{Kochi Mincho}
 \begin{document}
 Hello, world!  Здравствуй, мир!  Unicode est vraiment \emph{épatant} !

 \cjkfont{漢字}

 $\mathbf{Δ} = (Δ_ι)_{ι∈I}$

 $無 = ∅$
 \end{document}

我的系统中分别有“Linux Libertine O”和“Kochi Mincho”字体，分别为LinLibertine_R.otf和kochi-mincho-subst.ttf。我使用的lualatex是 TeXlive 2012 及其包含的fontspec和unicode-math包。除了最后一个公式之外，一切都运行正常，其中字符 無 根本没有出现。

现在

 \setmathfont[range={"4E00-"9FFF},Script=CJK]{Kochi Mincho}

曾是应该意思是“对于从 U+4E00 到 U+9FFF 范围内的所有 Unicode 字符（即主 CJK 块），使用 Kochi Mincho 字体”。

我唯一的线索就是这个警告：

*************************************************
* fontspec warning: "script-not-exist"
* 
* Font 'KochiMincho' does not contain script 'CJK'.
*************************************************

但首先我无法想象这是什么意思（所讨论的字体是 CJK 字体，因此明显地它确实包含 CJK 脚本，并且事实上，在文本模式下它工作正常）；此外，使用\cjkfont我定义的命令会产生相同的警告但仍然有效，因此仅此警告不会造成致命后果。

答案1

数学模式中使用的字符来自 CJK 语言。一般来说，这些字符可以视为普通符号。根据数学分类——另请参阅下面的解释！-- 有两个这样的类别：0 和 7。CJK 语言的排版与使用字母的语言的排版不同。例如，传统上 CJK 语言不使用斜体来强调（但可能有其他方式来强调）。如果斜体、粗体形状... 不存在这样的字体，并且\mathit、\mathbf、 ... 无法使用，那么选择 0 类而不是 7 类似乎是合适的。实际上，默认情况下，unicode 字符"zzzzzz（"0- "10FFFF）被分配 Umathcode "0"0"zzzzzz。因此，该字符已被视为字体系列 0 的普通符号，无需进行任何更改。

但似乎\setmathfont(unicode-math，版本 0.7c) 无法正常工作。作为一种解决方法，我们定义了\adjustmathfont使用计数器的命令my@char，以遍历从第一个索引#1到最后一个索引的范围#2。在每一步中，我们将字体系列调整\Umathcode\value{my@char} = "0 #3 \value{my@char}为第三个参数给出的字体系列#3。例如，如果#1和#2等于"7121且#3等于"4这只会产生\Umathcode"7121="0"4"7121。MWE 中的完整代码如下。

\documentclass{article}
\usepackage{fontspec}
\usepackage{unicode-math}
\setmainfont{Linux Libertine O}
\newfontfamily\cjkfont{Kochi Mincho}

%------ workaround ------
\usepackage{etoolbox}
\makeatletter

%usage: \adjustmathfont{arg1}{arg2}{arg3}
%   where  arg1 is the beginning of the unicode range, e.g. "4E00
%          arg2 is the end of the unicode range, e.g. "9FFF
%          arg3 is the font number, e.g. "4
\newcounter{my@char}
\newcommand{\adjustmathfont}[3]{%
  \ifnumgreater{#1}{#2}{%
    \PackageWarning{}{No adjustment of math font since #1 is greater than #2.}
  }{
    \setcounter{my@char}{#1}
    \Umathcode\value{my@char}="0 #3 \value{my@char}
    \whileboolexpr{%
      test {\ifnumless{\value{my@char}}{#2}} 
    }{%
      \stepcounter{my@char}
      \Umathcode\value{my@char}="0 #3 \value{my@char}
    }
  }
}
\makeatother
%------------------------

\setmathfont{XITS Math}
\setmathfont[range={"4E00-"9FFF}]{Kochi Mincho}
%the new math font (here "Kochi Mincho") might use font number 4 or higher;
%please see @Gro-Tsen's comment how to automate this;
\adjustmathfont{"4E00}{"9FFF}{"4}

\begin{document}
Hello, world!  Здравствуй, мир!  Unicode est vraiment \emph{épatant}!  \cjkfont{漢字}

$\mathbf{Δ} = (Δ_ι)_{ι∈I}$  $無_無^無 = ∅$
\end{document}

\cjkfont顺便说一句，可以通过使用如下方法避免使用这个博客。例如，包fontspec可以用 替换ctex，\setCJKmainfont{Kochi Mincho}需要添加。则\cjkfont不需要。

关于数学模式的一些细节

数学模式的规则与“普通”文本排版不同。在数学模式下，每个字符都分配有一个“数学代码”（十六进制"xyzz），它指示如何打印该字符。数学代码由三部分组成：“数学类” x、字体系列、字符在该字体系列中的y位置。zz

该类x控制字符排版的几个方面，尤其是间距，并且可以采用以下八个值：0：普通符号，1：大运算符，2：二元运算符，3：关系，4：打开符号，5：关闭符号，6：标点符号，7：变量系列（= 普通符号，但 \fam 被选择而不是y\fam 在 0-15 范围内）。字体系列的y范围是 0-15。位置的范围zz是 0-255。

例如，符号的数学代码\,设置为\mathcode`\,="613B，这意味着它\,被视为标点符号，并使用字体系列 1 的符号“3B”进行排版。更多示例可以在文件“tex/plain/base/plain.tex”中找到。

如今，计算机的限制比几十年前少得多。因此，通过使用包，unicode-math数学代码的范围得到了扩展：对于字体系列，数学代码的范围为yy（8 位），对于字符位置，数学代码的范围为zzzzzz（范围"0为"10FFFF，约 21 位），以适应 Unicode 字体。扩展字段可以通过设置\Umathcode"zzzzzz="x"yy"zzzzzz，例如\Umathcode\leftarrow="3"0"02190。（有关详细信息，请参阅提到的 luatexref 文档这里。

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