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如何在 tikz 宏中创建局部长度变量

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如何在 tikz 宏中创建局部长度变量

我在做什么？我正在使用 tikz 定义排版宏。

\newcommand[3]{\mycustomtikzmacro}{
    \begin{tikzpicture}
        %commands based on the three inputs named #1, #2 and #3.
        %the number 3 here is arbitrary
    \end{tikzpicture}
}

我想要什么？为了防止宏的用户必须插入许多任意数字，我想要

  1. 从用户给出的宏输入中读取长度和大小，这样我可以使用它们来确定宏内的间距、大小和定位。
  2. 将此信息存储在当地的变量，以便宏可以被多次使用。
  3. 用读出的数据进行计算，包括创建新变量。我最好在一个专门的“地方”进行所有计算，以尽可能保持代码整洁。
  4. 将我收集的变量放入典型的 tikz 命令中使用。

什么样的答案最受欢迎？我更希望得到关于如何使用您展示的系统和命令的解释，而不是试图展示一些有效的东西（这很快就会让一切变得复杂）。我的目标是获得洞察力并学会将您的答案作为一种通用技巧，而不是为了解决我问这个问题的原因。

如果您想使用示例，请保持示例简单且具有说明性，并解释您所使用的语法和命令。

我为什么要问？我找到了各种答案，这些答案的清晰度和适用性各不相同。我的问题是，我没有找到一个能满足我要求的答案组合。我也不太了解代码在所有情况下的作用，例如“这个和那个配合得如何，是命令还是长度，命令和长度和坐标之间有区别吗”，所以我自己很难把事情拼凑起来。这就是我的问题。

我已发现了什么？我似乎无法让第 1 点和第 2 点一起工作。获取变量的一种方法是使用长度和函数\settowidth{}{}，我已经成功了。

\newlength{\x} \settowidth{\x}{$#1$} %stores the width of first input in the new var \x

但是，根据我的经验，以这种方式创建的变量是全局的。这意味着会干扰可能使用相同变量名的其他命令，并且意味着两次使用我的宏会导致错误，因为长度被定义了两次。我发现解决这个问题的唯一方法是在每个文档的开头初始化变量（参见下面的代码）。但是这会在第一页留下痕迹，因此一切都需要围绕该页面作为虚拟页面来构建……这并不理想。

\newcommand{\initailisemycustomtikzmacrovariables}{
    \newlength{\x}%purpose of x
    %\setlength{\x}{whatever value I need} %if this length is a global constant
}
\newcommand[3]{\mycustomtikzmacro}{
    \begin{tikzpicture}
        \settowidth{\x}{$#1$}
        %the rest
    \end{tikzpicture}
}

tikzmath{}另一个选择是从 中创建对象内的变量\usetikzlibrary{math}。它允许我定义局部变量并用它们进行计算（第 3 点：检查），但\settowidth在这里不起作用（并且 \settoheight 可能不执行任何操作，有人可能会猜到）。

\tikzmath{
    \y = 0.5*\x;
    %slew of other local variables
}

有一个页面它会提示各种版本的\widthof{}命令。我还没有使用任何两种创建变量的解决方案来实现这一点。

编辑：冒着让这篇文章变得更长的风险，下面是哪些方法有效和哪些方法无效的概述。我尝试了下面简单的虚拟图片（应该生成 ($A$) ）的变体，并使用了各种宽度函数。

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{math}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
    \tikzmath{\width = width("$A$")/2;}
    \draw (-\width,0) node {(};
    \draw (0,0) node {$A$};
    \draw (\width,0) node {)};
\end{tikzpicture}
\end{document}
  1. \tikzmath{\width = \widthof{$A$}/2;}无法编译
  2. \tikzmath{\width = width("$A$")/2;}可以编译，但长度将大约增加 25 倍。
  3. \tikzmath{\width =0.5;} \setlength{\width}{\widthof{$A$}}无法编译，带有 的版本width("$A$")也无法编译，函数settowidth{}{}也无法编译，无论是否带有分号。将此命令放在环境之外tikzmath会使其抱怨缺少数字，并且在某些地方无法使用字符 0。
  4. 在环境之外尝试所有这些变体tikzmath使其能够编译通过该行，但在下一个 tikzpicture 时失败，因为段落在 tikz@math@doassignment 完成之前结束。
  5. \newlength{}{}\setlength{}{}确实有效，但会创建全局变量。我需要希望\width现在没有其他东西使用它们，并且我需要\newlength{}{}在单独的宏中运行命令，在我使用宏之前，我会在某处运行一次。我要么在文档开头手动执行此操作，要么在我第一次使用其中一个宏时自动执行此操作（我如何确保这一点）。此外，它仅在tikzmath我第一次在其中定义一个新变量（可能具有相同的名称）时才有效，即使这样，这次的大小也太大了（即使我使用了\widthof{$A$}，width("$A$")也没有编译）。

到目前为止，第 2 点听起来最有希望。但是，将值除以 20 适用于$A$，但对 则不适用$AAAAAAAAAAAAA$，因此不一致。那里可能有其他替代方案吗？也许还有其他宽度函数。

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