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如何将“newcommand”值声明为某个数字（带单位）和另一个命令的总和，以便它可以用于坐标算术？

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如何将“newcommand”值声明为某个数字（带单位）和另一个命令的总和，以便它可以用于坐标算术？

我怀疑我输入的算术newcommand没有按照我预期的方式处理。

\FMARGIN声明为后的值是什么

\newcommand{\FWIDTH}{2mm}
\newcommand{\FMARGIN}{10mm+\FWIDTH}

是12mm还是其他的？

因为当我在坐标算法中使用它时，我得到了意想不到的结果。并非所有边距与边界框的距离都相同。

完整代码：

\documentclass{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary
    {%
        calc,
        shapes.geometric
    }
\newcommand{\FWIDTH}{2mm}
\newcommand{\FMARGIN}{10mm+\FWIDTH}
\begin{document}
    \begin{tikzpicture}
        \path node
            [%
                isosceles triangle,
                draw=blue,
                minimum width=30mm,
                line width=1mm
            ]   {};
        \path
            [%
                draw=red,
                line width=1mm
            ]
            ($(current bounding box.north west)+(-\FMARGIN,\FMARGIN)$)
            rectangle
            ($(current bounding box.south east)+(\FMARGIN,-\FMARGIN)$);
    \end{tikzpicture}
\end{document}

输出：

输出

\FWIDTH当设置为更高的值（例如 5 毫米）时，差异变得更加明显。

答案1

问题中最初使用的内容是

\newcommand{\FMARGIN}{10mm+\FWIDTH}

存储为\FMARGIN命令中的标记。直到使用它时才会进行替换和评估。但是，当 TeX 正在寻找长度时，类似这样的操作10mm+2mm将不起作用。相反，\dimexpr10mm+2mm\relax需要该命令来执行长度的添加并将结果作为单个长度提供，该长度可供寻求长度输入的宏使用。

\dimexpr代表“维度表达式”（维度为长度）并\relax终止维度表达式的计算。

如果需要文本形式的结果，即相当于长度的标记12mm，则使用\the\dimexpr10mm+2mm\relax，而如果没有\the，则结果将存储为内部长度而不是一系列字母数字标记。

了解正在发生的事情的一个好方法是比较以下代码：

\edef\tmp{10mm+\FWIDTH}
\detokenize\expandafter{\tmp}

到此代码

\edef\tmp{\the\dimexpr10mm+\FWIDTH\relax}
\detokenize\expandafter{\tmp}

前者计算结果为 ，10mm+2mm而后者计算结果为34.14328pt。以下是 MWE。

\documentclass{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary
    {%
        calc,
        shapes.geometric
    }
\newcommand{\FWIDTH}{2mm}
\newcommand{\FMARGIN}{\dimexpr10mm+\FWIDTH\relax}
\begin{document}
    \begin{tikzpicture}
        \path node
            [%
                isosceles triangle,
                draw=blue,
                minimum width=30mm,
                line width=1mm
            ]   {};
        \path
            [%
                draw=red,
                line width=1mm
            ]
            ($(current bounding box.north west)+(-\FMARGIN,\FMARGIN)$)
            rectangle
            ($(current bounding box.south east)+(\FMARGIN,-\FMARGIN)$);
    \end{tikzpicture}
\end{document}

在此处输入图片描述

答案2

当定义宏（例如\newcommand）时，TeX 不进行任何算术运算：你可以将其视为字符串（或更准确地说，标记）的简单替换。因此，当你写：

\newcommand{\FWIDTH}{2mm}
\newcommand{\FMARGIN}{10mm+\FWIDTH}

在 中不发生任何算术运算10mm+\FWIDTH。结果是\FMARGIN被定义为一个宏，它扩展为10mm+\FWIDTH（这没有特殊的算术含义；它只是五个标记1、0、m、m、的序列+，后跟标记\FWIDTH）。当你在某处将它用作 时\FMARGIN，在典型情况下，它将（最终）扩展为字符串10mm+2mm，这又只是一个 8 个字符的序列：就像你10mm+2mm在那个地方输入一样。

因此当你使用：

        ($(current bounding box.north west)+(-\FMARGIN,\FMARGIN)$)
        rectangle
        ($(current bounding box.south east)+(\FMARGIN,-\FMARGIN)$);

就像你输入了

        ($(current bounding box.north west)+(-10mm+2mm,10mm+2mm)$)
        rectangle
        ($(current bounding box.south east)+(10mm+2mm,-10mm+2mm)$);

虽然这恰好可以通过编译，但这显然不是你想要的。宏之所以以这种方式工作，是因为 TeX 最初是为排版而设计的，而宏应该是节省打字的捷径，而不是进行计算。

您可以通过在文件中添加 )来自己调试这个问题（查看已\FMARGIN定义的内容） ：\show\FMARGIN

\newcommand{\FWIDTH}{2mm}
\newcommand{\FMARGIN}{10mm+\FWIDTH}
\show\FMARGIN

当 TeX 到达该点时，它将向您显示扩展并等待您按下 Return 键后再继续：

> \FMARGIN=\long macro:
->10mm+\FWIDTH .
l.10 \show\FMARGIN

?

阅读本文需要一些训练，但上面的内容告诉您，\FMARGIN定义为10mm+\FWIDTH（而不是12mm）。

那么如何解决这个问题呢？在这种情况下，因为mm是 TeX 恰好理解的一个维度（但只有当它是看着对于长度，而不是简单地定义宏等），您可以使用一些技巧：

  • 你可以定义\FMARGIN为长度，使用\setlength，如@cfr 的回答

  • 你可以定义\FMARGIN扩展为12mm当 TeX 寻找长度时会导致的结果，例如@Steven 的回答

  • 您可以实现您的初衷，即以某种方式定义\FMARGIN扩展为12mm，尽管这有点棘手（再次参见史蒂文的回答）。

答案3

这不是一个答案，但对于评论来说太长了。也就是说，它没有回答提出的问题。它确实解决了如何避免该问题的潜在后续问题。

宏扩展为替换文本。对于处理尺寸，最简单的方法是使用尺寸/长度。对于处理整数，最简单的方法是使用计数/计数器。

\documentclass{standalone}
\usepackage{tikz,calc}
\usetikzlibrary{calc,shapes.geometric}
\newlength\FMARGIN
\newlength\FWIDTH
\tikzset{%
  fwidth/.code={\setlength\FWIDTH{#1}},
  fmargin/.code={\setlength\FMARGIN{10mm+#1}},
  fwidth/.forward to=/tikz/fmargin,
  fwidth=2mm,
}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  \path node [isosceles triangle, draw=blue, minimum width=30mm, line width=1mm ]   {};
  \path [draw=red, line width=1mm ] ($(current bounding box.north west)+(-\FMARGIN,\FMARGIN)$) rectangle ($(current bounding box.south east)+(\FMARGIN,-\FMARGIN)$);
\end{tikzpicture}
\begin{tikzpicture}[fwidth=20mm]
  \path node [isosceles triangle, draw=blue, minimum width=30mm, line width=1mm ]   {};
  \path [draw=red, line width=1mm ] ($(current bounding box.north west)+(-\FMARGIN,\FMARGIN)$) rectangle ($(current bounding box.south east)+(\FMARGIN,-\FMARGIN)$);
\end{tikzpicture}
\end{document}

可变边距

答案4

我发现\pgfmathsetlengthmacro这是最简单的解决方案。

我所做的就是\newcommand替换 \newcommand{\FWIDTH}{2mm} \newcommand{\FMARGIN}{10mm+\FWIDTH}

与\pgfmathsetlengthmacro得到 \pgfmathsetlengthmacro{\FWIDTH}{2mm} \pgfmathsetlengthmacro{\FMARGIN}{10mm+\FWIDTH}

现在坐标算术计算\FMARGIN正确。

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