如何使用 \lccode 操作字母和数字？

Question 1

为了回答提出的问题，“基于\lowercase技巧的代码”做适用于数字或任何字符。问题中有几个不同之处；分别介绍它们可能有助于澄清问题：

您可以为任何字符给出定义，但仅当 TeX 遇到该字符是活动字符时才使用该定义。

为字符赋予定义只是将该定义存储在某个表中。当 TeX 遇到字符时，如果它的类别代码为 11（“字母”）或 12（“其他字符”），TeX 只会排版该字符，如果它的类别代码为 3（“数学移位”，如$），TeX 会进入或退出数学模式，等等。只有当字符的类别代码为 13（“活动字符”）时，TeX 才会查找该字符的定义并使用它。

这是问题中提出的主要内容，这里有一个更简单的例子：

\documentclass{article}
\begin{document}

\catcode`Z=13  % Makes Z an active character
\defZ{Duck}    % Gives Z the definition "Duck"
\catcode`Z=11  % Makes Z a letter again

Z Z Goose      % Output: Z Z Goose

\catcode`Z=13  % Makes Z an active character
Z Z Goose      % Output: Duck Duck Goose
\end{document}

在这个例子中，技巧\lowercase只是一种避免设置 catcode 并返回的方法。（因为~inside\lowercase导致 token 的 catcode 为~，但实际字符为的小写版本~。）

例如，下面已经说明了问题的许多特征，而没有群体和的复杂化\scantokens：

\documentclass{article}

\begin{document}

\ttfamily
\lccode`~=`0 \lowercase{\def~}{YOUVEBEENPSYCHED0} % Gives the character 0 the definition "YOUVEBEENPSYCHED0"
\lccode`~=`/ \lowercase{\def~}{YOUVEBEENFOOLED/}  % Gives the character / the definition "YOUVEBEENFOOLED/"
\lccode`~=`a \lowercase{\def~}{YOUVEBEENDUPEDa}   % Gives the character a the definition "YOUVEBEENDUPEDa"
\catcode`/=\active % Makes the character / active (so that / will be replaced by its definition)
\catcode`0=\active % Makes the character 0 active (so that 0 will be replaced by its definition)

01/a               % Output: YOUVEBEENPSYCHED01YOUVEBEENFOOLED/a

\end{document}

请注意，这里我们给了角色a一个定义，但它从未使用过（因为角色的 catcode 不为\active= 13）。

\catcode如果我们想将设置或的效果限制\lccode在某个区域，那时我们就需要\begingroup和的进一步复杂化\endgroup（如问题中所示）。

当字符a处于活动状态时，\relax将被解释为\rel后跟a后跟x，因此 TeX 会抱怨未定义的控制序列\rel。（\scantokens有趣的是，这不会导致错误，而只是做了错误的事情。）所以我们需要小心并将其括在一个组中：在前面刚刚提到的文档中，在之前添加以下内容\end{document}：

% We need to be more careful with the character 'a', because
% otherwise \relax will be interpreted as \rel, then a, then x.
\def\clownaround{
  \begingroup
  \catcode`a=\active
  \scantokens{01/a}
  \endgroup
}
\clownaround

0这里使用了、/和的定义a。\begingroup和\endgroup限制了的范围，\catcode`a = 13以便等\relax以后仍能起作用。和\scantokens的使用使得“01/a”使用该点（当宏\clownaround展开并遇到时）的 catcode 进行扫描，而不是使用定义\scantokens宏时的 catcode 。\clownaround

问题中的另一个技巧\begingroup是\endgroup

\begingroup\lccode`~=`0\lowercase{\endgroup\def~}{YOUVEBEENPSYCHED0}

这尽可能地限制了的范围\lccode，以防我们稍后要求的小写版本，~而0实际上我们得到的是其他版本。

这里不需要末尾\noexpand的\scantokens；它只是\scantokens为了避免出现空格而使用的一般做法。

你的问题中的例子来自这里从哪里得到的这里，但看到这里和这里有关\noexpand末尾的内容\scantokens。

Answer