为什么 LaTeX 对方括号的解析方式与花括号不同？

Question

TeX 仅识别两个分组字符。这些是分配了 catcode 1（开始组）和 2（结束组）的字符。默认情况下，它们分别是{和}。[和]字符只是分配给 catcode 12 的常规非字母字符。有关 TeX catcode 的更多信息，请参阅类别代码是什么？。

因此，只有括号（或者更确切地说，catcode 1 和 2 个字符）会被匹配；其他所有内容，包括由[ ]或( )或分隔的参数|（使用一些真实示例）的处理方式完全不同，通常使用类似 TeX 的分隔参数定义，它不能直接处理嵌套。有关分隔参数的更多信息，请参阅TeX 如何查找分隔参数？和为什么 TeX 会删除分隔参数周围的括号？。

正如 egreg 在评论中指出的那样，使用该xparse包定义的命令能够处理嵌套的[ ]可选参数。这里有一个小例子来展示它们是如何工作的。

这里我定义了两个看似相同的命令，一个使用\newcommand，另一个使用xparse's \NewDocumentCommand。它们每个都接受一个可选参数。我使用颜色来显示命令如何解析参数。

为了展示每个命令如何嵌套使用，[ ]我们可以尝试将第一个可选参数设为字符串[Arg1]。如果我们的命令正常工作，它应该使字符串变为[Arg1]红色，将字符串变为[Arg2]蓝色。

\documentclass{article}
\usepackage{xparse}
\usepackage{xcolor}
\newcommand{\regularcmd}[2][]{{\color{red}#1}{\color{blue}#2}}
\NewDocumentCommand{\xparsecmd}{o m}{{\color{red}#1}{\color{blue}#2}}
\begin{document}
\begin{enumerate}
\item\regularcmd[[Arg1]]{[Arg2]}

\item\regularcmd[{[Arg1]}]{[Arg2]}

\item\xparsecmd[[Arg1]]{[Arg2]}

\item\xparsecmd[{[Arg1]}]{[Arg2]}
\end{enumerate}
\end{document}

从输出项 1 中可以看出，常规定义的命令无法做到这一点。相反，它会在]遇到第一个可选参数时停止解析，然后将下一个标记（在本例中为结束标记）]作为第二个参数，因此只有]以蓝色显示，而我们期望的蓝色根本没有颜色。如果我们希望此命令正常工作，则需要用[Arg1]括号保护参数，以便]解析可选参数时遇到的第一个是第二个]。这就是输出项 2 所做的。

但是，定义的命令xparse能够处理这种嵌套而不需要任何额外的括号，因此即使项 3 使用与项 1 相同的表面语法，输出项 3 和 4 都显示我们期望的输出。

Answer 1