覆盖用于访问 TeX 的整数/维度/胶水/..参数的控制序列

Question 1

是的，正如您推断的那样，作为原语提供的控制序列仅仅是用户的“入口”。

详细说明，

[内部参数] TeX 内部存储了所有这些参数的表格。例如，（假设）表格条目 2883 始终包含用作基线跳过的胶水，表格条目 5308 始终包含转义字符（作为整数），等等。在 TeX 操作期间，每当需要使用这些值时（例如，需要转义字符来向用户打印控制序列，如或\string错误消息），就会查找相应的表格条目。
[控制序列] 另外，TeX 还存储了一个表（实际上是同一张表的不同部分），将控制序列映射到它们的等效项。原始控制序列和用户定义的控制序列都被视为相同；唯一的区别是，原始控制序列由程序本身在启动（initex）期间初始化，因此它们的等效项可能恰好是用户无法设置的类型（例如“显示或修改基线跳过”）。当您重新定义一个控制序列（比如\baselineskip或\escapechar）“远离”原始序列时，唯一会发生的事情是您正在更改此映射； TeX 本身并不关心控制序列的含义，除非它遇到它作为输入。

除了pdfTeX 等添加的\pdfprimitive或\primitive之外，获取这些内部参数的另一种方法是使用 LuaTeX，它直接为大多数内部参数提供了 Lua 接口（如tex.baselineskip、tex.escapechar），这些接口不关心控制序列：

print()
function showVars()
    width, stretch, shrink, stretch_order, shrink_order = node.getglue(tex.baselineskip)
    mychar = tex.escapechar
    print(string.format('baseline skip: %s plus %s minus %s etc', width, stretch, shrink))
    print(string.format('escape char: %d = %c', mychar, mychar))

    cs_baselineskip = token.get_macro('baselineskip') or 'not a macro'
    cs_escapechar = token.get_macro('escapechar') or 'not a macro'
    print(string.format([[\baselineskip: %s]], cs_baselineskip))
    print(string.format([[\escapechar: %s]], cs_escapechar))
    print()
end

\directlua{dofile('showvars.lua')}
\directlua{showVars()}

\baselineskip=1pt
\escapechar=`/
\directlua{showVars()}

\def\baselineskip{boo}
\def\escapechar{whatever}
\directlua{showVars()}

\bye

结果：

baseline skip: 786432 plus 0 minus 0 etc
escape char: 92 = \
\baselineskip: not a macro
\escapechar: not a macro

baseline skip: 65536 plus 0 minus 0 etc
escape char: 47 = /
\baselineskip: not a macro
\escapechar: not a macro

baseline skip: 65536 plus 0 minus 0 etc
escape char: 47 = /
\baselineskip: boo
\escapechar: whatever

（如果这不能回答你的问题，你仍然好奇为什么 TeX 不会崩溃，以及 TeX 内部是如何实现这一点的，那么底层细节如下：另一个答案。

Answer

是的，正如您推断的那样，作为原语提供的控制序列仅仅是用户的“入口”。

详细说明，

[内部参数] TeX 内部存储了所有这些参数的表格。例如，（假设）表格条目 2883 始终包含用作基线跳过的胶水，表格条目 5308 始终包含转义字符（作为整数），等等。在 TeX 操作期间，每当需要使用这些值时（例如，需要转义字符来向用户打印控制序列，如或\string错误消息），就会查找相应的表格条目。
[控制序列] 另外，TeX 还存储了一个表（实际上是同一张表的不同部分），将控制序列映射到它们的等效项。原始控制序列和用户定义的控制序列都被视为相同；唯一的区别是，原始控制序列由程序本身在启动（initex）期间初始化，因此它们的等效项可能恰好是用户无法设置的类型（例如“显示或修改基线跳过”）。当您重新定义一个控制序列（比如\baselineskip或\escapechar）“远离”原始序列时，唯一会发生的事情是您正在更改此映射； TeX 本身并不关心控制序列的含义，除非它遇到它作为输入。

除了pdfTeX 等添加的\pdfprimitive或\primitive之外，获取这些内部参数的另一种方法是使用 LuaTeX，它直接为大多数内部参数提供了 Lua 接口（如tex.baselineskip、tex.escapechar），这些接口不关心控制序列：

print()
function showVars()
    width, stretch, shrink, stretch_order, shrink_order = node.getglue(tex.baselineskip)
    mychar = tex.escapechar
    print(string.format('baseline skip: %s plus %s minus %s etc', width, stretch, shrink))
    print(string.format('escape char: %d = %c', mychar, mychar))

    cs_baselineskip = token.get_macro('baselineskip') or 'not a macro'
    cs_escapechar = token.get_macro('escapechar') or 'not a macro'
    print(string.format([[\baselineskip: %s]], cs_baselineskip))
    print(string.format([[\escapechar: %s]], cs_escapechar))
    print()
end

\directlua{dofile('showvars.lua')}
\directlua{showVars()}

\baselineskip=1pt
\escapechar=`/
\directlua{showVars()}

\def\baselineskip{boo}
\def\escapechar{whatever}
\directlua{showVars()}

\bye

结果：

baseline skip: 786432 plus 0 minus 0 etc
escape char: 92 = \
\baselineskip: not a macro
\escapechar: not a macro

baseline skip: 65536 plus 0 minus 0 etc
escape char: 47 = /
\baselineskip: not a macro
\escapechar: not a macro

baseline skip: 65536 plus 0 minus 0 etc
escape char: 47 = /
\baselineskip: boo
\escapechar: whatever

（如果这不能回答你的问题，你仍然好奇为什么 TeX 不会崩溃，以及 TeX 内部是如何实现这一点的，那么底层细节如下：另一个答案。

Question 2

（这是另一个答案。将此作为单独的答案发布，因为这会使另一个答案变得很长，而且这可能比任何人想知道的都更详细。但如果您的“为什么”和“如何”没有得到高级描述答案，并且您对实现的所有细节感兴趣……）

TeX 是一个程序。在内部，该程序维护一个称为“等价表”的表——一个数组类型的大型全局变量，称为eqtb，定义在节253该计划：

program TEX; { ... }
var
  { ... }
  eqtb: array [1 .. eqtb_size] of memory_word; {§253}
  { ... }

其中memory_word基本上是4字节的内存块，其解释如下所示。

正如记录的那样第220条，此等价表存储：

控制序列的等效物（在区域 1 和 2 中），
各种胶水参数的值（区域 3），
其他各种整数参数的值（区域 4 和 5），以及
各种尺寸（长度）参数的值（区域 6）。

这些等价物中的每一个都存储为（§221）等级（用于保存和恢复组内数据），eq_type（命令代码，§207-210），以及实际当量，一个整数，其解释取决于类型（表索引、指向标记列表的指针……）。

每当程序需要访问其内部参数之一的值时，它都会使用表中的相应条目。例如，假设基线跳过存储在表条目 2883 中。当附加到垂直列表时，程序可能需要基线跳过（第679条），在这种情况下它使用（本质上）eqtb[2883].equiv。

此外，该程序还提供了一些“原语”，例如\baselineskip或\escapechar用于设置其中一些表条目：它们只是将控制序列名称映射到设置该表条目的命令。更准确地说，在该名称的等效项中，设置eq_type为命令代码，例如assign_int或assign_glue，同时equiv保持哪个表条目将被分配。例如，如果您不重新定义原语，则控制序列（存储在区域 2 中）的等效项将baselineskip具有，以及2883 。eq_typeassign_glueequiv

当程序在输入中遇到相应的控制序列（作为其自身的命令）时，它会遵循等效的并执行相应的分配。

下面是 TeX 程序的微型版本，仅包含相关部分，并且为了简单起见进行了一些改动：

program TEX; { §4 ... }
var {§13}
    { ... }
    cur_cmd: int; {§297}
    cur_chr: int;
    eqtb: array [1 .. eqtb_size] of memory_word; {§253}
{ ... }

procedure primitive(s: string, eq_type: int, equiv: int); {§264}
begin
   { ... set eqtb[hash(s)] to (level 1 and) the eq_type and equiv passed here ...}
end

procedure init_prim; {§1336}
begin {...}
    primitive("baselineskip", assign_glue, 2883); {§226}
    {...}
    primitive("escapechar", assign_int, 5308); {§238}
    {...}
end

procedure prefixed_command; {§1211}
begin {...}
    case cur_cmd of
        set_font: { ... §1217 ...}
        def: {... §1218 ...}
        { ... }
        assign_int: {§1228}
            begin 
                p ← cur_chr; {e.g., 5308 in case of the primitive \escapechar}
                scan_optional_equals;
                scan_int;
                word_define(p, cur_val); {...sets eqtb[p], accounting for level...}
            end;
        assign_glue: {...similar...}
        {...}
    endcases;
end; 

procedure main_control; {§1030}
begin
    while true do
    begin
        {... read a token, i.e. set cur_cmd and cur_chr ...}
        case cur_cmd of
            {...}
            assign_int: prefixed_command; {§1210}
            assign_glue: prefixed_command;
            {...}
        endcases;
    end;
end;

{...}
begin {§1332}
    {...}
    init_prim;
    {...}
    main_control;
    {... cleanup ... }
end.

Answer

（这是另一个答案。将此作为单独的答案发布，因为这会使另一个答案变得很长，而且这可能比任何人想知道的都更详细。但如果您的“为什么”和“如何”没有得到高级描述答案，并且您对实现的所有细节感兴趣……）

TeX 是一个程序。在内部，该程序维护一个称为“等价表”的表——一个数组类型的大型全局变量，称为eqtb，定义在节253该计划：

program TEX; { ... }
var
  { ... }
  eqtb: array [1 .. eqtb_size] of memory_word; {§253}
  { ... }

其中memory_word基本上是4字节的内存块，其解释如下所示。

正如记录的那样第220条，此等价表存储：

控制序列的等效物（在区域 1 和 2 中），
各种胶水参数的值（区域 3），
其他各种整数参数的值（区域 4 和 5），以及
各种尺寸（长度）参数的值（区域 6）。

这些等价物中的每一个都存储为（§221）等级（用于保存和恢复组内数据），eq_type（命令代码，§207-210），以及实际当量，一个整数，其解释取决于类型（表索引、指向标记列表的指针……）。

每当程序需要访问其内部参数之一的值时，它都会使用表中的相应条目。例如，假设基线跳过存储在表条目 2883 中。当附加到垂直列表时，程序可能需要基线跳过（第679条），在这种情况下它使用（本质上）eqtb[2883].equiv。

此外，该程序还提供了一些“原语”，例如\baselineskip或\escapechar用于设置其中一些表条目：它们只是将控制序列名称映射到设置该表条目的命令。更准确地说，在该名称的等效项中，设置eq_type为命令代码，例如assign_int或assign_glue，同时equiv保持哪个表条目将被分配。例如，如果您不重新定义原语，则控制序列（存储在区域 2 中）的等效项将baselineskip具有，以及2883 。eq_typeassign_glueequiv

当程序在输入中遇到相应的控制序列（作为其自身的命令）时，它会遵循等效的并执行相应的分配。

下面是 TeX 程序的微型版本，仅包含相关部分，并且为了简单起见进行了一些改动：

program TEX; { §4 ... }
var {§13}
    { ... }
    cur_cmd: int; {§297}
    cur_chr: int;
    eqtb: array [1 .. eqtb_size] of memory_word; {§253}
{ ... }

procedure primitive(s: string, eq_type: int, equiv: int); {§264}
begin
   { ... set eqtb[hash(s)] to (level 1 and) the eq_type and equiv passed here ...}
end

procedure init_prim; {§1336}
begin {...}
    primitive("baselineskip", assign_glue, 2883); {§226}
    {...}
    primitive("escapechar", assign_int, 5308); {§238}
    {...}
end

procedure prefixed_command; {§1211}
begin {...}
    case cur_cmd of
        set_font: { ... §1217 ...}
        def: {... §1218 ...}
        { ... }
        assign_int: {§1228}
            begin 
                p ← cur_chr; {e.g., 5308 in case of the primitive \escapechar}
                scan_optional_equals;
                scan_int;
                word_define(p, cur_val); {...sets eqtb[p], accounting for level...}
            end;
        assign_glue: {...similar...}
        {...}
    endcases;
end; 

procedure main_control; {§1030}
begin
    while true do
    begin
        {... read a token, i.e. set cur_cmd and cur_chr ...}
        case cur_cmd of
            {...}
            assign_int: prefixed_command; {§1210}
            assign_glue: prefixed_command;
            {...}
        endcases;
    end;
end;

{...}
begin {§1332}
    {...}
    init_prim;
    {...}
    main_control;
    {... cleanup ... }
end.

Question 3

重新定义\baselineskip不会改变存储在内部跳过寄存器中的值。同样\escapechar，指向内部数字寄存器的。

你只是放弃了改变这些价值观。

\baselineskip当 TeX 将段落分割成行时，它需要知道指向的寄存器中存储的当前值，但它没有执行\the\baselineskip，因为分段发生在比标记所在的层次更深的层次上（通常称为 TeX 的胃）。

内部指令是“查看内存位置中存储的内容基线跳跃并用它来进行所需的计算”（这只是一个虚构的名字）。当你这样做时

\baselineskip=12pt

TeX 胃中执行的指令是“存储在内存位置基线跳跃数字 786432（以比例点表示的给定值）。

使用 Knuth 的 TeX（没有第三方扩展），一旦你重新定义了一个基本元素，你就只能靠自己了，而且不恢复它的方法。当然，在组中局部重新定义基元将在组末尾恢复先前的含义。对于 pdfTeX/epTeX，可以使用 \pdfprimitive；对于 LuaTeX/XeTeX，它被称为\primitive。

如果在所有引擎中，你在重新定义之前用另一个名称“保存”原始对象，那么

\let\primitivebaselineskip\baselineskip
\def\baselineskip{whatever}

...

\let\baselineskip\primitivebaselineskip

原来的意义将被恢复。控制序列指向明确定义的内存位置，而\let指令使“新”控制序列指向与“旧”控制序列相同的位置。

Answer