expkv-cs

Question 1

如果我理解正确的话，您想控制用于函数参数的括号的大小。您建议的语法不适合人类，但适合机器。我们经常忘记 TeX 源代码是为人类设计的，即人类在文本编辑器中创建它们，人类在检查源代码时阅读它们。语法必须为人类设计。这意味着，如果我想打印 f(x)，那么我f(x)在源代码中写入时不需要任何可选参数、键/值设置、带星号的宏版本等。

当然，如果用户想要打印 f(x(y+z))，那么他显然希望外括号更大。这f\bigl(x(y+z)\bigr)是正确的，但从人眼的角度来看它看起来很丑。在我看来，这就是你的想法的开始。但你的语法并不让人舒服。它看起来好多了，可以\bigp f(x(y+z))扩展到前面的例子。

我建议使用宏\bigp、\Bigp、\biggp，\Biggp它们可以用作函数符号前的前缀。以下参数可以用(...)、或[...]或包围\{...\}，{...}并且给定的括号会更大地打印。例如，\Bigp F[x+y]打印的内容与相同F\Bigl[x+y\bigr]。函数的参数文本被解释为相对于给定括号的平衡文本。此外，参数有自己的组，因此可以编写\Bigp R(a\over b+c)并打印 R\Bigl({a\over b+c}\Bigr)。我们为人类设计语法，而不是为机器设计语法。

实现如下：

\def\bigp#1{#1\fparam\bigl\bigr}
\def\Bigp#1{#1\fparam\Bigl\Bigr}
\def\biggp#1{#1\fparam\biggl\biggr}
\def\Biggp#1{#1\fparam\Biggl\Biggr}
\def\autop#1{#1\fparam\left\right}    % for auto-sized parentheses
\def\normalp#1{#1\fparam\relax\relax} % for no-scaled parenthesed
\def\fparam#1#2{\let\bigleft=#1\let\bigright=#2\futurelet\next\fparamA}
\def\fparamA{%
   \ifx\next(\fparamB()\fi
   \ifx\next[\fparamB[]\fi
   \ifx\next\{\fparamB\{\}\fi
   \ifx\next\bgroup \def\lparen{\{}\def\rparen{\}}\afterrelax{\fparamC}\fi
   \relax
}
\def\fparamB#1#2#3\relax{\fi
   \def\lparen{#1}\def\rparen{#2}%
   \def\next#1##1#2{\ensurebalanced#1#2\fparamC{##1}}%
   \next
}
\def\fparamC#1{%
   \ifx\bigleft\left \mathopen{}\fi
   \bigleft\lparen{#1}\bigright\rparen
   \ifx\bigright\right \mathclose{}\fi
}
\def\afterrelax#1#2\relax{\fi#1}

我们需要一个宏\ensurebalanced来实现使用不同括号来扫描平衡文本的功能{...}。我借用了OpTeX 技巧 0043经过微小改动，它也可以适用于 pdfTeX。

\newcount\tmpnum
\def\ensurebalanced#1#2#3{%
   \def\balopen{#1}\def\balclose{#2}\let\balaction=#3%
   \def\readnextbal##1##2#2{\ensurebalancedA{##1#2##2}}%
   \ensurebalancedA}
\def\ensurebalancedA#1{\isbalanced#1%
   \iftrue\afterfi{\balaction{#1}}\else\afterfi{\readnextbal{#1}}\fi}
\def\isbalanced#1\iftrue{\tmpnum=0 \isbalancedA#1{\isbalanced}}
\def\isbalancedA#1#{\countbalanced#1\isbalanced \isbalancedB}
\def\isbalancedB#1{%
   \ifx\isbalanced#1\afterfi{\csname ifnum\endcsname\tmpnum=0 }\else\expandafter\isbalancedA\fi}
\def\countbalanced#1{\expandafter\ifx\balopen #1\advance\tmpnum by1 \fi
                     \expandafter\ifx\balclose#1\advance\tmpnum by-1 \fi
                     \ifx\isbalanced#1\else\expandafter\countbalanced\fi}
\def\afterfi#1#2\fi{\fi#1}

现在，我们可以做与您类似的测试：

$$
  f(x(y+z)), \quad  \bigp f(x(y+z)),\quad \autop f(a\over b), \quad \Bigp f(a\over b+c),
$$
$$
  f[x(y+z)], \quad  \bigp f[x(y+z)],\quad \autop f[a\over b], \quad \Bigp f{a\over b+c},
$$
$$
  f ; \quad f(\cdot) ; \quad \Bigp f(\cdot) ; 
$$
$$
  f(x)
$$
$$
  f({x\over2}) ; \quad \normalp f(x\over2) ; \quad \autop f(x^2\over2) ; \quad \Bigp f(x^2\over2)
$$
$$
  \Gamma ({\beta\over2}) ; \quad \autop\Gamma (\beta\over2) ; \quad \Bigp\Gamma (\beta\over2) 
$$
$$
  \Gamma ; \quad \normalp\Gamma (\beta\over2) ; \quad \autop\Gamma (\beta\over2) ; \quad \Gamma (\cdot)
$$

结果如下：

Answer

如果我理解正确的话，您想控制用于函数参数的括号的大小。您建议的语法不适合人类，但适合机器。我们经常忘记 TeX 源代码是为人类设计的，即人类在文本编辑器中创建它们，人类在检查源代码时阅读它们。语法必须为人类设计。这意味着，如果我想打印 f(x)，那么我f(x)在源代码中写入时不需要任何可选参数、键/值设置、带星号的宏版本等。

当然，如果用户想要打印 f(x(y+z))，那么他显然希望外括号更大。这f\bigl(x(y+z)\bigr)是正确的，但从人眼的角度来看它看起来很丑。在我看来，这就是你的想法的开始。但你的语法并不让人舒服。它看起来好多了，可以\bigp f(x(y+z))扩展到前面的例子。

我建议使用宏\bigp、\Bigp、\biggp，\Biggp它们可以用作函数符号前的前缀。以下参数可以用(...)、或[...]或包围\{...\}，{...}并且给定的括号会更大地打印。例如，\Bigp F[x+y]打印的内容与相同F\Bigl[x+y\bigr]。函数的参数文本被解释为相对于给定括号的平衡文本。此外，参数有自己的组，因此可以编写\Bigp R(a\over b+c)并打印 R\Bigl({a\over b+c}\Bigr)。我们为人类设计语法，而不是为机器设计语法。

实现如下：

\def\bigp#1{#1\fparam\bigl\bigr}
\def\Bigp#1{#1\fparam\Bigl\Bigr}
\def\biggp#1{#1\fparam\biggl\biggr}
\def\Biggp#1{#1\fparam\Biggl\Biggr}
\def\autop#1{#1\fparam\left\right}    % for auto-sized parentheses
\def\normalp#1{#1\fparam\relax\relax} % for no-scaled parenthesed
\def\fparam#1#2{\let\bigleft=#1\let\bigright=#2\futurelet\next\fparamA}
\def\fparamA{%
   \ifx\next(\fparamB()\fi
   \ifx\next[\fparamB[]\fi
   \ifx\next\{\fparamB\{\}\fi
   \ifx\next\bgroup \def\lparen{\{}\def\rparen{\}}\afterrelax{\fparamC}\fi
   \relax
}
\def\fparamB#1#2#3\relax{\fi
   \def\lparen{#1}\def\rparen{#2}%
   \def\next#1##1#2{\ensurebalanced#1#2\fparamC{##1}}%
   \next
}
\def\fparamC#1{%
   \ifx\bigleft\left \mathopen{}\fi
   \bigleft\lparen{#1}\bigright\rparen
   \ifx\bigright\right \mathclose{}\fi
}
\def\afterrelax#1#2\relax{\fi#1}

我们需要一个宏\ensurebalanced来实现使用不同括号来扫描平衡文本的功能{...}。我借用了OpTeX 技巧 0043经过微小改动，它也可以适用于 pdfTeX。

\newcount\tmpnum
\def\ensurebalanced#1#2#3{%
   \def\balopen{#1}\def\balclose{#2}\let\balaction=#3%
   \def\readnextbal##1##2#2{\ensurebalancedA{##1#2##2}}%
   \ensurebalancedA}
\def\ensurebalancedA#1{\isbalanced#1%
   \iftrue\afterfi{\balaction{#1}}\else\afterfi{\readnextbal{#1}}\fi}
\def\isbalanced#1\iftrue{\tmpnum=0 \isbalancedA#1{\isbalanced}}
\def\isbalancedA#1#{\countbalanced#1\isbalanced \isbalancedB}
\def\isbalancedB#1{%
   \ifx\isbalanced#1\afterfi{\csname ifnum\endcsname\tmpnum=0 }\else\expandafter\isbalancedA\fi}
\def\countbalanced#1{\expandafter\ifx\balopen #1\advance\tmpnum by1 \fi
                     \expandafter\ifx\balclose#1\advance\tmpnum by-1 \fi
                     \ifx\isbalanced#1\else\expandafter\countbalanced\fi}
\def\afterfi#1#2\fi{\fi#1}

现在，我们可以做与您类似的测试：

$$
  f(x(y+z)), \quad  \bigp f(x(y+z)),\quad \autop f(a\over b), \quad \Bigp f(a\over b+c),
$$
$$
  f[x(y+z)], \quad  \bigp f[x(y+z)],\quad \autop f[a\over b], \quad \Bigp f{a\over b+c},
$$
$$
  f ; \quad f(\cdot) ; \quad \Bigp f(\cdot) ; 
$$
$$
  f(x)
$$
$$
  f({x\over2}) ; \quad \normalp f(x\over2) ; \quad \autop f(x^2\over2) ; \quad \Bigp f(x^2\over2)
$$
$$
  \Gamma ({\beta\over2}) ; \quad \autop\Gamma (\beta\over2) ; \quad \Bigp\Gamma (\beta\over2) 
$$
$$
  \Gamma ; \quad \normalp\Gamma (\beta\over2) ; \quad \autop\Gamma (\beta\over2) ; \quad \Gamma (\cdot)
$$

结果如下：

Question 2

这个答案提出了一些解决方案，其中两个使用我自己的expkv-family 软件包，第三个使用l3keys模块expl3。

`expkv-cs`

以下使用expkv-cs您的 key=value 接口，因为它设置起来非常简单，并且您可以将键值作为宏参数获取。

我将您的\macrob签名更改为sO{}mo，否则（在 Python 模型中）if key2 or opt_arg无法检查，并且如果接口只获取一个空值，则 key=value 方法需要的检查较少，而不需要使用另一个进行检查\IfNoValueTF。否则，这几乎只是一堆测试某个值是否存在的测试，由于的无赋值性质是expkv-cs作为key2-type 实现的enum，这意味着true被转发为1和，然后使用false对其0进行评估\ifodd。

\documentclass{article}

\usepackage{expkv-cs}

\makeatletter
\NewDocumentCommand \macroa { somm }
  {%
    \begin{tabular}{@{}ll@{}}
      \hline
            & \IfBooleanF{#1}{No~}Star \\
      Opt:  & #2 \\
      Arg1: & #3 \\
      Arg2: & #4 \\
      \hline
    \end{tabular}%
  }

\NewDocumentCommand \macrob { sO{}mo }
  {%
    \IfBooleanTF{#1}%
      {%
        \IfNoValueTF{#4}%
          {\macroa*{#3}{}}%
          {\macroa*{#3}{#4}}%
      }%
      {\macrob@KV{#2}{#3}{#4}}%
  }
\expanded{\unexpanded{\ekvcSplitAndForward\macrob@KV\macrob@DO}%
  {%
     key1  = \csname c_novalue_tl\endcsname
    ,key2-internal = 0
  }
}
\ekvcSecondaryKeys\macrob@KV
  {
    enum key2 = {key2-internal}{false,true}
  }
\newcommand\macrob@DO[4]
  {%
    \IfValueTF{#1}%
      {%
        \IfNoValueTF{#4}%
          {\macroa[#1]{#3}{}}%
          {\macroa[#1]{#3}{#4}}%
      }%
      {%
        \IfNoValueTF{#4}%
          {%
            \ifodd#2
              \expandafter\@firstoftwo
            \else
              \expandafter\@secondoftwo
            \fi
            {\macroa{#3}{}}%
            {#3}%
          }%
          {\macroa{#3}{#4}}%
      }%
  }

\begin{document}
\macrob*{expr}

\macrob[key1=val1]{expr}[opt]

\macrob[key2=true]{expr}[opt]

\macrob[key2=true]{expr}

\macrob{expr}[opt]

\macrob{expr}
\end{document}

`expkv-def`

另一种解决方案可以使用expkv-def，它类似于l3keys或其他更传统的 key=value 解决方案，支持不同的键类型。

\documentclass{article}

\usepackage{expkv-def}

\makeatletter
\NewDocumentCommand \macroa { somm }
  {%
    \begin{tabular}{@{}ll@{}}
      \hline
            & \IfBooleanF{#1}{No~}Star \\
      Opt:  & #2 \\
      Arg1: & #3 \\
      Arg2: & #4 \\
      \hline
    \end{tabular}%
  }

\NewDocumentCommand \macrob { sO{}mo }
  {%
    \IfBooleanTF{#1}%
      {%
        \IfNoValueTF{#4}%
          {\macroa*{#3}{}}%
          {\macroa*{#3}{#4}}%
      }%
      {%
        \begingroup % keeping the scope of the set keys local
          \ekvset{macrob}{#2}%
          \macrob@opt
            {\macrob@opt@aux{#3}{#4}}%
            {%
              \IfNoValueTF{#4}%
                {%
                  \macrob@bool
                    {\macroa{#3}{}}%
                    {#3}%
                }%
                {\macroa{#3}{#4}}%
            }%
        \endgroup
      }%
  }
\newcommand\macrob@opt@aux[3]
  {%
    \IfNoValueTF{#2}%
      {\macroa[#3]{#1}{}}%
      {\macroa[#3]{#1}{#2}}%
  }
\ekvdefinekeys{macrob}
  {
     data key1   = \macrob@opt
    ,boolTF key2 = \macrob@bool
  }

\begin{document}
\macrob*{expr}

\macrob[key1=val1]{expr}[opt]

\macrob[key2=true]{expr}[opt]

\macrob[key2=true]{expr}

\macrob{expr}[opt]

\macrob{expr}
\end{document}

`l3keys`

这类似于expkv-def，但l3keys与密钥类型没有任何可比性data。相反，这会测试存储值的宏是否为空。这样，key1={}与根本没有使用没有区别key1。当然，您可以做一些类似于expkv-cs变体的事情，并使用\c_novalue_tl作为的初始值key1，然后可以使用\tl_if_eq:NNTF \c_novalue_tl \l__macrob_key_tl来测试密钥是否被使用。

\documentclass{article}

\makeatletter
\NewDocumentCommand \macroa { somm }
  {%
    \begin{tabular}{@{}ll@{}}
      \hline
            & \IfBooleanF{#1}{No~}Star \\
      Opt:  & #2 \\
      Arg1: & #3 \\
      Arg2: & #4 \\
      \hline
    \end{tabular}%
  }

\ExplSyntaxOn
\NewDocumentCommand \macrob { sO{}mo }
  {%
    \IfBooleanTF{#1}%
      {%
        \IfNoValueTF{#4}%
          {\macroa*{#3}{}}%
          {\macroa*{#3}{#4}}%
      }%
      {%
        \group_begin:
          \keys_set:nn { macrob } {#2}
          \tl_if_empty:NTF \l__macrob_key_tl
            {
              \IfNoValueTF {#4}
                {
                  \bool_if:NTF \l__macrob_key_bool
                    { \macroa {#3} {} }
                    { #3 }
                }
                { \macroa {#3} {#4} }
            }
            {
              \IfNoValueTF {#4}
                { \exp_last_unbraced:NNo \macroa [ \l__macrob_key_tl ] {#3} {} }
                { \exp_last_unbraced:NNo \macroa [ \l__macrob_key_tl ] {#3} {#4} }
            }
        \group_end:
      }%
  }
\keys_define:nn { macrob }
  {
     key1 .tl_set:N   = \l__macrob_key_tl
    ,key2 .bool_set:N = \l__macrob_key_bool
  }
\ExplSyntaxOff

\begin{document}
\macrob*{expr}

\macrob[key1=val1]{expr}[opt]

\macrob[key2=true]{expr}[opt]

\macrob[key2=true]{expr}

\macrob{expr}[opt]

\macrob{expr}
\end{document}

结果

这三个看起来都一样：

Answer

这个答案提出了一些解决方案，其中两个使用我自己的expkv-family 软件包，第三个使用l3keys模块expl3。

`expkv-cs`

以下使用expkv-cs您的 key=value 接口，因为它设置起来非常简单，并且您可以将键值作为宏参数获取。

我将您的\macrob签名更改为sO{}mo，否则（在 Python 模型中）if key2 or opt_arg无法检查，并且如果接口只获取一个空值，则 key=value 方法需要的检查较少，而不需要使用另一个进行检查\IfNoValueTF。否则，这几乎只是一堆测试某个值是否存在的测试，由于的无赋值性质是expkv-cs作为key2-type 实现的enum，这意味着true被转发为1和，然后使用false对其0进行评估\ifodd。

\documentclass{article}

\usepackage{expkv-cs}

\makeatletter
\NewDocumentCommand \macroa { somm }
  {%
    \begin{tabular}{@{}ll@{}}
      \hline
            & \IfBooleanF{#1}{No~}Star \\
      Opt:  & #2 \\
      Arg1: & #3 \\
      Arg2: & #4 \\
      \hline
    \end{tabular}%
  }

\NewDocumentCommand \macrob { sO{}mo }
  {%
    \IfBooleanTF{#1}%
      {%
        \IfNoValueTF{#4}%
          {\macroa*{#3}{}}%
          {\macroa*{#3}{#4}}%
      }%
      {\macrob@KV{#2}{#3}{#4}}%
  }
\expanded{\unexpanded{\ekvcSplitAndForward\macrob@KV\macrob@DO}%
  {%
     key1  = \csname c_novalue_tl\endcsname
    ,key2-internal = 0
  }
}
\ekvcSecondaryKeys\macrob@KV
  {
    enum key2 = {key2-internal}{false,true}
  }
\newcommand\macrob@DO[4]
  {%
    \IfValueTF{#1}%
      {%
        \IfNoValueTF{#4}%
          {\macroa[#1]{#3}{}}%
          {\macroa[#1]{#3}{#4}}%
      }%
      {%
        \IfNoValueTF{#4}%
          {%
            \ifodd#2
              \expandafter\@firstoftwo
            \else
              \expandafter\@secondoftwo
            \fi
            {\macroa{#3}{}}%
            {#3}%
          }%
          {\macroa{#3}{#4}}%
      }%
  }

\begin{document}
\macrob*{expr}

\macrob[key1=val1]{expr}[opt]

\macrob[key2=true]{expr}[opt]

\macrob[key2=true]{expr}

\macrob{expr}[opt]

\macrob{expr}
\end{document}

`expkv-def`

另一种解决方案可以使用expkv-def，它类似于l3keys或其他更传统的 key=value 解决方案，支持不同的键类型。

\documentclass{article}

\usepackage{expkv-def}

\makeatletter
\NewDocumentCommand \macroa { somm }
  {%
    \begin{tabular}{@{}ll@{}}
      \hline
            & \IfBooleanF{#1}{No~}Star \\
      Opt:  & #2 \\
      Arg1: & #3 \\
      Arg2: & #4 \\
      \hline
    \end{tabular}%
  }

\NewDocumentCommand \macrob { sO{}mo }
  {%
    \IfBooleanTF{#1}%
      {%
        \IfNoValueTF{#4}%
          {\macroa*{#3}{}}%
          {\macroa*{#3}{#4}}%
      }%
      {%
        \begingroup % keeping the scope of the set keys local
          \ekvset{macrob}{#2}%
          \macrob@opt
            {\macrob@opt@aux{#3}{#4}}%
            {%
              \IfNoValueTF{#4}%
                {%
                  \macrob@bool
                    {\macroa{#3}{}}%
                    {#3}%
                }%
                {\macroa{#3}{#4}}%
            }%
        \endgroup
      }%
  }
\newcommand\macrob@opt@aux[3]
  {%
    \IfNoValueTF{#2}%
      {\macroa[#3]{#1}{}}%
      {\macroa[#3]{#1}{#2}}%
  }
\ekvdefinekeys{macrob}
  {
     data key1   = \macrob@opt
    ,boolTF key2 = \macrob@bool
  }

\begin{document}
\macrob*{expr}

\macrob[key1=val1]{expr}[opt]

\macrob[key2=true]{expr}[opt]

\macrob[key2=true]{expr}

\macrob{expr}[opt]

\macrob{expr}
\end{document}

`l3keys`

这类似于expkv-def，但l3keys与密钥类型没有任何可比性data。相反，这会测试存储值的宏是否为空。这样，key1={}与根本没有使用没有区别key1。当然，您可以做一些类似于expkv-cs变体的事情，并使用\c_novalue_tl作为的初始值key1，然后可以使用\tl_if_eq:NNTF \c_novalue_tl \l__macrob_key_tl来测试密钥是否被使用。

\documentclass{article}

\makeatletter
\NewDocumentCommand \macroa { somm }
  {%
    \begin{tabular}{@{}ll@{}}
      \hline
            & \IfBooleanF{#1}{No~}Star \\
      Opt:  & #2 \\
      Arg1: & #3 \\
      Arg2: & #4 \\
      \hline
    \end{tabular}%
  }

\ExplSyntaxOn
\NewDocumentCommand \macrob { sO{}mo }
  {%
    \IfBooleanTF{#1}%
      {%
        \IfNoValueTF{#4}%
          {\macroa*{#3}{}}%
          {\macroa*{#3}{#4}}%
      }%
      {%
        \group_begin:
          \keys_set:nn { macrob } {#2}
          \tl_if_empty:NTF \l__macrob_key_tl
            {
              \IfNoValueTF {#4}
                {
                  \bool_if:NTF \l__macrob_key_bool
                    { \macroa {#3} {} }
                    { #3 }
                }
                { \macroa {#3} {#4} }
            }
            {
              \IfNoValueTF {#4}
                { \exp_last_unbraced:NNo \macroa [ \l__macrob_key_tl ] {#3} {} }
                { \exp_last_unbraced:NNo \macroa [ \l__macrob_key_tl ] {#3} {#4} }
            }
        \group_end:
      }%
  }
\keys_define:nn { macrob }
  {
     key1 .tl_set:N   = \l__macrob_key_tl
    ,key2 .bool_set:N = \l__macrob_key_bool
  }
\ExplSyntaxOff

\begin{document}
\macrob*{expr}

\macrob[key1=val1]{expr}[opt]

\macrob[key2=true]{expr}[opt]

\macrob[key2=true]{expr}

\macrob{expr}[opt]

\macrob{expr}
\end{document}

结果

这三个看起来都一样：

Question 3

包裹semantex（免责声明：我是作者）是为了提供或多或少这种语法而制作的：

\documentclass{article}

\usepackage{semantex} % requires version 0.523,
                      % released on 2022/12/03

\NewVariableClass\MyVar[output=\MyVar, set arg slot={{\cdot}}]

\begin{document}

\( \MyVar{f}, \MyVar{f}{---} , \MyVar{f}[par=\Big]{---} , \MyVar{f}{x} \)

\NewObject\MyVar\vf{f}
\NewObject\MyVar\vx{x}

\( \vf , \vf{---}, \vf[par=\Big]{---}, \vf{x}, \vf{\vx} \)

\NewObject\MyVar\Gm{\Gamma}

\( \Gm, \Gm{ \frac{\beta}{2} }, \Gm[par=\Big]{ \frac{\beta}{2} } , \Gm{---} \)

\end{document}

Answer

包裹semantex（免责声明：我是作者）是为了提供或多或少这种语法而制作的：

\documentclass{article}

\usepackage{semantex} % requires version 0.523,
                      % released on 2022/12/03

\NewVariableClass\MyVar[output=\MyVar, set arg slot={{\cdot}}]

\begin{document}

\( \MyVar{f}, \MyVar{f}{---} , \MyVar{f}[par=\Big]{---} , \MyVar{f}{x} \)

\NewObject\MyVar\vf{f}
\NewObject\MyVar\vx{x}

\( \vf , \vf{---}, \vf[par=\Big]{---}, \vf{x}, \vf{\vx} \)

\NewObject\MyVar\Gm{\Gamma}

\( \Gm, \Gm{ \frac{\beta}{2} }, \Gm[par=\Big]{ \frac{\beta}{2} } , \Gm{---} \)

\end{document}

expkv-cs

答案1

答案2

`expkv-cs`

`expkv-def`

`l3keys`

结果

答案3

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