命令 \span 是什么？

Question

\span如果原语出现在序言中\halign或正文中，则它有两种截然不同的含义。

如果它在前导码中，即在第一个之前，\cr则表示“扩展”以下标记；如果它出现在正文中，则它会结束当前单元格，但会将其与下一个单元格合并。在这种情况下，它通常与结合使用\omit。

最简单的例子是

\halign{\hfil#\tabskip1em&#\hfil\cr
  a&b\cr
  c\span d\cr
}

第二行只有一个单元格。输出将是

在此处输入图片描述

“c” 和 “d” 之间没有\tabskip间距，因为第二行只是一个单元格，其\hfil前后有内容，但 TeX 会考虑\tabskip到确定单元格的宽度。

然而，通常人们也会添加\omit以去除你和五部分（你指的是之前的内容#，五以及其后的内容）。

当 TeX 读取的前导码时，\halign它不会扩展标记，除非它找到\tabskip（当它扩展标记以找到适当的粘合规范时）。可以通过在标记前面加上来强制扩展标记\span。

一个例子是amsmath.sty

\def\align@#1#2{%
    \inalign@true \intertext@ \Let@ \chardef\dspbrk@context\z@
    \ifingather@\else\displ@y@\fi
    \let\math@cr@@@\math@cr@@@align
    \ifxxat@\else \let\tag\tag@in@align \fi
    \let\label\label@in@display
    #1% set st@r
    \ifst@rred\else \global\@eqnswtrue \fi
    \measure@{#2}%
    \global\row@\z@
    \tabskip\eqnshift@
    \halign\bgroup
        \span\align@preamble\crcr
        #2%
}

这是一个用于align和朋友的辅助宏；序言在宏中定义一次即可\align@preamble

\def\align@preamble{%
   &\hfil
    \strut@
    \setboxz@h{\@lign$\m@th\displaystyle{##}$}%
    \ifmeasuring@\savefieldlength@\fi
    \set@field
    \tabskip\z@skip
   &\setboxz@h{\@lign$\m@th\displaystyle{{}##}$}%
    \ifmeasuring@\savefieldlength@\fi
    \set@field
    \hfil
    \tabskip\alignsep@
}

\align@通过将大量代码放入宏中，这极大地简化了的定义。它还允许align通过修改来更改的行为\align@preamble（请参阅是否可以让奇数列隐式地带有前缀 {}？）。

LaTeX 内核对使用了不同的方法tabular，因为它需要根据其规则来构建前言，即lcrp字符组合等等。

的第二种用法\span是合并中的列\halign。在 Plain TeX 中，我们发现\multispan

\def\multispan#1{\omit \mscount#1\relax
  \loop\ifnum\mscount>\@ne \sp@n\repeat}
\def\sp@n{\span\omit\advance\mscount\m@ne}

这样做并添加与参数中所述\omit相同的对（减一）；所以相当于，到等等。LaTeX的宏建立在同样的思想之上\span\omit\multispan{1}\omit\multispan{2}\omit\span\omit\multicolumn

% latex.ltx, line 5053:
\long\def\multicolumn#1#2#3{\multispan{#1}\begingroup
  \@mkpream{#2}%
  \def\@sharp{#3}\set@typeset@protect
  \let\@startpbox\@@startpbox\let\@endpbox\@@endpbox
  \@arstrut \@preamble\hbox{}\endgroup\ignorespaces}

它首先执行此操作\multispan{#1}（与 Plain 中的定义完全相同），然后继续构建“本地”对齐前导码，使用和评估其强制参数相同\@mkpream的tabular方法array。

为什么 Knuth 会用相同的原语来表示两种截然不同的含义？为了节省空间；TeX 是在计算机内存空间不足时编写的，节省定义很重要。由于\span只能出现在\halign（或\valign，当然），所以这不是问题。

第一个含义的不正当用法\span出现在 TeXbook 练习 20.16 的解决方案中

下面的做法不必太当真，但确实有效：

{\setbox0=\vbox{\halign{#{\c\span\d}\cr
       \let\next=0\edef\next#1{\gdef\next{\b#1}}\next\cr}}}
 \let\a=\next

本练习是关于定义\a等同于\b(完全展开) 后跟\c(未展开) 和\d(仅展开一次) 而不使用\noexpand和\the。例如，如果我们有

\def\foo{xy\baz}
\def\baz{z}
\def\b{\foo\foo}
\def\c{--}
\def\d{\baz}

我们希望定义\a其替换文本

xyzxyz\c\baz

该\setbox0=\vbox{部分只是使用，\halign没有任何输出。现在 TeX 将\halign前导码评估为#{\c\baz}\cr，因为\span会导致一级扩展\d。唯一的单元格包含

\let\next=0\edef\next#1{\gdef\next{\b#1}}\next

根据规则，它代替了#前导码中的

\let\next=0\edef\next#1{\gdef\next{\b#1}}\next{\c\baz}\cr

只是\cr结束了单元格，所以它不相关。由于\let\next=0，\next变得不可展开，因此\edef导致\next被定义为好像它已经

\def\next#1{\gdef\next{<full expansion of \b>#1}}

并将\next{\c\baz}尽职尽责地执行

\gdef\next{<full expansion of \b>\c\baz}

最后\let\a=\next一切都结束了。

这很好地解释\span了一扩展的步骤。

使用 e-TeX 的另一种解决方案（毕竟它不使用\noexpand和\the）是

\edef\a{\b\unexpanded\expandafter{\expandafter\c\d}}

Answer 1