逐个处理 token 时命令中断

Question

我正在尝试制作一个命令，该命令可以格式化\everymath某些指定字符（自动输入v等\mathbf）。我实际上已经弄清楚了这部分，但给我带来问题的是处理本身。它似乎在数学模式中分离命令，要么显示不正确，要么完全中断。

这是一个最小版本，仅需逐步执行并且不进行任何更改（理论上）：

\ExplSyntaxOn
\NewDocumentCommand{\mformat}{+m}{%
  \exp_after:wN #1 \mode_if_math:TF { \mformat } { }
}
\ExplSyntaxOff

它的使用方式如下：

\everymath{\mformat}

以下是一些故障示例：

\(\vec{v}\)

预期的：

实际的：（相当于\vec{}v）

\(\mathbf{v}\) % Just gives "Missing } inserted." error

有想法该怎么解决这个吗？

编辑：我注意到一些新情况；如果我用括号括住问题命令（例如，用mathbf，\({\mathbf{v}}\)效果很好），它们会突然完美运行。不知道为什么会这样。

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我已将 egreg 的答案标记为解决方案，因为它回答了我提出的问题，但对于后人来说，这里是我应该提出的问题的解决方案（基于 PhelypeOleinik 的评论）

\ExplSyntaxOn

% Used to keep track of already active characters
\tl_new:N \g__mformat_mathactive_tl
% Used to figure out which characters need to be made normal again
\tl_new:N \l__mformat_remove_mathactive_tl
% Used to keep track of added characters from *this* iteration
\tl_new:N \l__mformat_used_tl

% Using https://tex.stackexchange.com/a/611898/261875
% and https://tex.stackexchange.com/a/299805/261875
\NewDocumentCommand{\mformat}{m}{
  % By default remove all previous active characters
  \tl_set_eq:NN \l__mformat_remove_mathactive_tl \g__mformat_mathactive_tl
  \tl_set:Nn \l__mformat_used_tl {}

  \tl_if_empty:nTF { #1 } {} {
    % Parse the formatting
    \cs_set:Npn \__mformat_parse:w ##1[##2]##3\relax {
      % Process each character in the set
      \tl_map_inline:nn { ##2 } {
        \tl_if_in:NnTF \g__mformat_mathactive_tl { ####1 } {
          % If this character is already active, keep it active
          \tl_remove_once:Nn \l__mformat_remove_mathactive_tl { ####1 }

          % Check if the character has been used this iteration
          \tl_if_in:NnTF \l__mformat_used_tl {####1} {
            % Helper needed to have something expandable once
            \cs_set_eq:Nc \__mformat_letter_helper: 
            { __mformat_letter_new_####1: }
            % Add a formatting option to the letter
            \cs_set:cx { __mformat_letter_new_####1: }  { 
              \exp_not:N ##1 { \exp_not:o \__mformat_letter_helper: } 
            }
          } {
            % Record that this has been used
            \tl_put_right:Nn \l__mformat_used_tl { ####1 }
            % Define what the letter will now resolve to
            \cs_set:cx { __mformat_letter_new_####1: }  { 
              \exp_not:N ##1 {\mathchar\use:c { __mformat_mathcode_####1: }} 
            }
          }
          
          \char_gset_active_eq:nc { `####1 } { __mformat_letter_new_####1: }
        } {
          % Record that this is now an active character
          \tl_gput_right:Nn \g__mformat_mathactive_tl { ####1 }
          % Record that this has been used
          \tl_put_right:Nn \l__mformat_used_tl { ####1 }
          
          % Record the normal character so it can be used later
          \cs_new:cx { __mformat_mathcode_####1: } 
          { \the\mathcode`####1 }
          
          % Define what the letter will now resolve to
          \cs_new:cx { __mformat_letter_new_####1: }  { 
            \exp_not:N ##1 {\mathchar\use:c { __mformat_mathcode_####1: }} 
          }
          \char_gset_active_eq:nc { `####1 } { __mformat_letter_new_####1: }
          
          % Set the character to be active in math mode
          \char_set_mathcode:nn { `####1 } { "8000 }
        }
      }

      % If there's no more character sets, finish, otherwise recurse
      \tl_if_empty:nTF { ##3 } { } { \__mformat_parse:w ##3\relax }
    }

    % Begin recursive parsing
    \__mformat_parse:w #1\relax
  }

  % \tl_show:N \l__mformat_remove_mathactive_tl
  % Remove the active status from the characters that need it
  \tl_map_inline:Nn \l__mformat_remove_mathactive_tl {
    \tl_gremove_once:Nn \g__mformat_mathactive_tl {##1}
    
    % Reset the math code
    \char_set_mathcode:nn { `##1 } { \use:c { __mformat_mathcode_##1: } }

    % Deregister functions
    \cs_undefine:c { __mformat_letter_new_##1: }
    \cs_undefine:c { __mformat_mathcode_##1: }
  }
}

\NewDocumentCommand{\std}{m}{ \mathchar\use:c { __mformat_mathcode_#1: } }

\ExplSyntaxOff

哪个用法像

\mformat{\mathbb[R]\mathbf[vw]}

Answer 1

这看起来很像一个 XY 问题。你说

理论上不会发生任何变化

抱歉，事实并非如此。

\mode_if_math:TF { \mformat } { }

是

\if_mode_math: \__prg_TF_true:w \fi: \use_ii:nn {\mformat}{}

如果你已经$\vec{v}$获得

\vec\if_mode_math: \__prg_TF_true:w \fi: \use_ii:nn {\mformat}{}

因此的参数\vec是\if_mode_math:。例如：

\documentclass{article}

\ExplSyntaxOn
\NewDocumentCommand{\mformat}{+m}{%
  \exp_after:wN #1 \mode_if_math:TF { \mformat } { }
}
\ExplSyntaxOff

\everymath{\mformat}

\renewcommand{\vec}[1]{\showtokens{#1}}

\begin{document}

$\vec{v}$

\end{document}

在控制台上我得到

No file mform.aux.
> \if_mode_math: .
\vec #1->\showtokens {#1}

l.13 $\vec

最好是\exp_last_unbraced:Nf

\documentclass{article}

\ExplSyntaxOn
\NewDocumentCommand{\mformat}{+m}{%
  \exp_last_unbraced:Nf #1 { \mode_if_math:TF { \mformat } { } }
}
\ExplSyntaxOff

\everymath{\mformat}

\renewcommand{\vec}[1]{\showtokens{#1}}

\begin{document}

$\vec{v}$

\end{document}

控制台打印的位置

> v.
\vec #1->\showtokens {#1}

但这也不太好：

\mathrm{x}

结果是一系列错误。即使你通过执行一长串案例来修复它们，

\mathrm{abc}

会变成

\exp_last_unbraced:Nf abc { \mode_if_math:TF { \mformat } { } }

这绝对不是你想看到的。

Answer 2

数学模式中每个字符的默认字体已经明确声明，因此您只需调整 v 的声明。\mathbf虽然您的“预期”图像显示为斜体，但我在这里使用粗体罗马字体（匹配）。

\documentclass{article}

\DeclareSymbolFont{boldrm}     {OT1}{cmr}{bx}{n}
\DeclareSymbolFontAlphabet{\mathbf}   {boldrm}
\DeclareMathSymbol{v}{\mathalpha}{boldrm}{`v}

\begin{document}

$\vec{v} + \vec{w}$


\end{document}