为什么 \hrule 需要在其周围绘制文本？

Question 1

\hrule是“原始”指令。此指令绘制的规则的自然或默认宽度是包围该\hrule指令的垂直框的宽度（请参阅 TeXbook 第 21 章“制作框”）。如果包围框的宽度为零，并且您没有指定明确的宽度，则不会生成水平线。

\hrule具有明确宽度的示例和没有周围文字将会：

\documentclass{article} 
\begin{document} 
\hrule width3cm 
\end{document}

之所以

\documentclass{article} 
\begin{document} 
\leavevmode
\hrule
\end{document}

生成一条宽度为的线\textwidth，\leavevmode定义如下（参见 TeXbook 第 356 页）：

\def\leavevmode{\unhbox\voidb@x} % begins a paragraph, if necessary

其中\voidb@x（不出所料，鉴于其名称）生成一个完全空的“盒子”（在 TeX 意义上），并且\unhbox是一个 TeX 原语，它解压其参数的内容（必须是“盒子”）并将它们置于水平模式。（由于\voidb@x没有内容，因此\unhbox不返回任何内容。但是，它在水平模式下“什么也不做”。）因此，在\leavevmode完成后，TeX 立即处于“水平模式”。封闭垂直框的宽度由给出，您猜对了\textwidth；因此，\hrule绘制一条宽度为的线\textwidth。

Answer

\hrule是“原始”指令。此指令绘制的规则的自然或默认宽度是包围该\hrule指令的垂直框的宽度（请参阅 TeXbook 第 21 章“制作框”）。如果包围框的宽度为零，并且您没有指定明确的宽度，则不会生成水平线。

\hrule具有明确宽度的示例和没有周围文字将会：

\documentclass{article} 
\begin{document} 
\hrule width3cm 
\end{document}

之所以

\documentclass{article} 
\begin{document} 
\leavevmode
\hrule
\end{document}

生成一条宽度为的线\textwidth，\leavevmode定义如下（参见 TeXbook 第 356 页）：

\def\leavevmode{\unhbox\voidb@x} % begins a paragraph, if necessary

其中\voidb@x（不出所料，鉴于其名称）生成一个完全空的“盒子”（在 TeX 意义上），并且\unhbox是一个 TeX 原语，它解压其参数的内容（必须是“盒子”）并将它们置于水平模式。（由于\voidb@x没有内容，因此\unhbox不返回任何内容。但是，它在水平模式下“什么也不做”。）因此，在\leavevmode完成后，TeX 立即处于“水平模式”。封闭垂直框的宽度由给出，您猜对了\textwidth；因此，\hrule绘制一条宽度为的线\textwidth。

Question 2

亲爱的 TeX，如果您正在排版一个段落，请结束该段落，并制定一个规则，其默认高度为（0.4pt）和深度为（0pt），宽度与规则最终所在的框一样宽。

现在，如果我编译以下文档

\documentclass{article}

\showoutput

\begin{document}

\hrule

\end{document}

我在日志文件中得到以下内容：

Completed box being shipped out [1]
\vbox(633.0+0.0)x407.0
.\glue 16.0
.\vbox(617.0+0.0)x345.0, shifted 62.0
..\vbox(12.0+0.0)x345.0, glue set 12.0fil
...\glue 0.0 plus 1.0fil
...\hbox(0.0+0.0)x345.0
..\glue 25.0
..\glue(\lineskip) 0.0
..\vbox(550.0+0.0)x0.0, glue set 539.94232fil
...\write-{}
...\glue(\topskip) 9.6
...\rule(0.4+0.0)x*
...\glue 0.0 plus 1.0fil
...\glue 0.0
...\glue 0.0 plus 0.0001fil
..\glue(\baselineskip) 23.55556
..\hbox(6.44444+0.0)x345.0, glue set 170.0fil
...\glue 0.0 plus 1.0fil
...\OT1/cmr/m/n/10 1
...\glue 0.0 plus 1.0fil

横幅后的第一行描述了要发送的页面，其高度为 633pt（\textheight加上页眉和页脚），无深度，宽度为 407pt（\textwidth）。然后

..\vbox(12.0+0.0)x345.0, glue set 12.0fil
...\glue 0.0 plus 1.0fil
...\hbox(0.0+0.0)x345.0

是（空）标题，后面跟着 25pt 的空间（\headsep）和\lineskip（因为下面的框很高）。

下面的框是页面主体

..\vbox(550.0+0.0)x0.0, glue set 539.94232fil

高度为 550pt（\textheight），宽度为 0pt，因为它不包含框：只是一个\write始终添加到第一页的默认值、\topskip、规则和填充粘连。接下来的内容是，

..\glue(\baselineskip) 23.55556
..\hbox(6.44444+0.0)x345.0, glue set 170.0fil
...\glue 0.0 plus 1.0fil
...\OT1/cmr/m/n/10 1
...\glue 0.0 plus 1.0fil

是居中显示页码 1 的页脚。

该规则表示为

...\rule(0.4+0.0)x*

意思和我在一开始描述的完全一致：宽度由规则最终所在的（垂直）框决定。

注意\hrule请垂直命令，因此它结束了正在排版的段落；TeX 不在规则前后添加行间粘连。

你可以试试

\hbox{aaa}
\hrule
\hbox{bbb}

相反，

因为框的宽度由里面最宽的框决定。由于没有段落开始，规则最终的宽度与底部相同\hbox。

TeX 原语非常特殊，不是吗？

Answer