使用 babel 和 lualatex 可以破坏箭头

Question 1

首先，由生成的字形\Longrigtharrow实际上不是一个字形，而是由⟹( \Rightarrow) 和组合=而成，以延长其腿。问题是这两个字形来自不同的字体，如果没有默认字体，则无法使用它们的组合。

即使你的最小例子“不成功”，如果你仔细观察，你会发现腿部和头部实际上并没有完全重叠：

原因在于，您的最小示例使用了12pt字体大小，并且虽然字体存在（加载lmr12时使用的默认字体，使用命令时 babel 会加载该字体），但字体（箭头所在的位置）不存在，因此 LaTeX 可以缩放，但结果并不完美。fontspec\babelfontcmsy12cmsy10

关于您的主文档，在某些情况下，fontspec 会将mathrm字体定义为文档的主字体，这就是导致箭头腿看起来受到干扰的原因，它们实际上来自=助手字体。

为了抑制这种情况，可以将选项传递给 fontspec，您可以通过在第一个之前no-math添加行来实现，或者您可以重命名文档类选项，或者您可以在之前加载包。可能后者更可取，因为您使用的是默认字体大小。\PassOptionsToPackage{no-math}{fontspec}\babelfontunicode-mathbabel12pt

您无法通过最小示例获得类似结果的原因是，通过将选项传递hebrew给 documentclass 减速，您实际上也将其传递给了所有包。

因为您本质上已经将\RequirePackage[hebrew,bidi=basic, provide=*]{babel}其babel视为hebrew主要语言，并将主要字体设置为希伯来字体。

您可以使用更短的文档产生类似的结果：

\documentclass[hebrew]{article}

\usepackage{amsmath}

\usepackage[bidi=basic, provide=*]{babel}
\babelfont[hebrew]{rm}{Assistant}

\begin{document}
\[\Longrightarrow\]
\end{document}

Answer

首先，由生成的字形\Longrigtharrow实际上不是一个字形，而是由⟹( \Rightarrow) 和组合=而成，以延长其腿。问题是这两个字形来自不同的字体，如果没有默认字体，则无法使用它们的组合。

即使你的最小例子“不成功”，如果你仔细观察，你会发现腿部和头部实际上并没有完全重叠：

原因在于，您的最小示例使用了12pt字体大小，并且虽然字体存在（加载lmr12时使用的默认字体，使用命令时 babel 会加载该字体），但字体（箭头所在的位置）不存在，因此 LaTeX 可以缩放，但结果并不完美。fontspec\babelfontcmsy12cmsy10

关于您的主文档，在某些情况下，fontspec 会将mathrm字体定义为文档的主字体，这就是导致箭头腿看起来受到干扰的原因，它们实际上来自=助手字体。

为了抑制这种情况，可以将选项传递给 fontspec，您可以通过在第一个之前no-math添加行来实现，或者您可以重命名文档类选项，或者您可以在之前加载包。可能后者更可取，因为您使用的是默认字体大小。\PassOptionsToPackage{no-math}{fontspec}\babelfontunicode-mathbabel12pt

您无法通过最小示例获得类似结果的原因是，通过将选项传递hebrew给 documentclass 减速，您实际上也将其传递给了所有包。

因为您本质上已经将\RequirePackage[hebrew,bidi=basic, provide=*]{babel}其babel视为hebrew主要语言，并将主要字体设置为希伯来字体。

您可以使用更短的文档产生类似的结果：

\documentclass[hebrew]{article}

\usepackage{amsmath}

\usepackage[bidi=basic, provide=*]{babel}
\babelfont[hebrew]{rm}{Assistant}

\begin{document}
\[\Longrightarrow\]
\end{document}

Question 2

更新了添加解决方法的答案。

除了将no-math选项传递给fontspec（via \PassOptionsToPackage），或者确保所有加载的包都amsmath在之后加载fontspec（这很麻烦，例如tcolorbox使用选项“most”就可以做到这一点），我认为最简单的方法是

\makeatletter\Umathcharnumdef\std@equal\Umathcodenum`\=\relax\makeatother之后立即添加 \begin{document}。
或添加
```
  \makeatletter
  \AtBeginDocument{%
    \Umathcharnumdef\std@equal\Umathcodenum`\=\relax
  }%
  \makeatother
```
如果您使用的 LaTeX 至少是 2020 年 10 月之前的版本，则可以在序言中的任何地方使用，或者\begin{document}对于较旧的 LaTeX，则可以在之前使用。

您不需要担心\std@minus（如果您阅读这个答案的其余部分，您会看到提到），因为fontspec（据我检查）没有什么特别的-。

这只是对非常好的补充回答由@UdiFogiel 撰写，因为我的评论太长，不适合作为评论。

比较以下几种情况：

一份 pdflatex 文档：

\documentclass[12pt]{article}
\usepackage{amsmath}

\usepackage{dejavu}

\begin{document}
a $\Longrightarrow$
\thispagestyle{empty}
\showoutput
\end{document}
% Local variables:
% TeX-engine: default
% End:

然后必须放大才能目视确认轻微的不匹配

并且日志包含（不要担心)它代表一个插槽，实际上是箭头所在的位置）

....\OT1/DejaVuSerif-TLF/m/n/12 a
....\glue 3.81479 plus 1.9068 minus 1.27199
....\mathon
....\OT1/cmr/m/n/12 =
....\hbox(0.0+0.0)x-1.99997
.....\kern -1.99997
....\OMS/cmsy/m/n/12 )
....\mathoff

现在我们尝试使用 luatex 和 fontspec 类似的东西：

\documentclass[12pt]{article}
\usepackage{amsmath}

\usepackage{fontspec}
\setmainfont{DejaVu Serif}

\begin{document}
a $\Longrightarrow$
\thispagestyle{empty}
\showoutput
\end{document}
% Local variables:
% TeX-engine: luatex
% End:

如果不进行缩放，就会出现不匹配的情况

日志内容如下：

....\TU/DejaVuSerif(0)/m/n/12 a
....\glue(\spaceskip) 3.81445 plus 1.90723 minus 1.27148
....\mathon
....\TU/DejaVuSerif(0)/m/n/12 =
....\hbox(0.0+0.0)x-1.99997, direction TLT
.....\kern-1.99997 (italic)
....\OMS/cmsy/m/n/12 )
....\mathoff

与 2. 相同，但没有amsmath：

\documentclass[12pt]{article}
%\usepackage{amsmath}

\usepackage{fontspec}
\setmainfont{DejaVu Serif}

\begin{document}
a $\Longrightarrow$
\thispagestyle{empty}
\showoutput
\end{document}
% Local variables:
% TeX-engine: luatex
% End:

产生，这里我必须放大很多：

并且日志包含

....\TU/DejaVuSerif(0)/m/n/12 a
....\glue(\spaceskip) 3.81445 plus 1.90723 minus 1.27148
....\mathon
....\hbox(4.33081+0.0)x9.1388, direction TLT
.....\OT1/cmr/m/n/12 =
....\hbox(0.0+0.0)x-1.99997, direction TLT
.....\kern-1.99997 (italic)
....\OMS/cmsy/m/n/12 )
....\mathoff

请注意，在这些日志摘录中显示的“字体名称”实际上是 LaTeX“新字体选择方案（或系统？）NFSS”分配的宏名称。

因此，我们看到问题不仅仅在于其中一个，而在于和以及 Unicode 引擎fontspec的组合。fontspecamsmath

现在amsmath的定义\Longrightarrow是

\renewcommand{\Longrightarrow}{%
  \DOTSB\protect\Relbar\protect\joinrel\Rightarrow}

并且的定义\Relbar是

\ams@DeclareRobustCommand\Relbar{\mathrel\std@equal}

并且的定义\std@equal稍微复杂一些

\@ifundefined{Umathcode}
  {%
    \mathchardef\std@minus\mathcode`\-\relax
    \mathchardef\std@equal\mathcode`\=\relax
  }
  {%
   \Umathcharnumdef\std@minus\Umathcodenum`\-\relax
   \Umathcharnumdef\std@equal\Umathcodenum`\=\relax
  }
\@ifundefined{Umathcode}
  {%
    \AtBeginDocument{%
      \mathchardef\std@minus\mathcode`\-\relax
      \mathchardef\std@equal\mathcode`\=\relax
      }%
  }
  {%
    \AtBeginDocument{%
      \Umathcharnumdef\std@minus\Umathcodenum`\-\relax
      \Umathcharnumdef\std@equal\Umathcodenum`\=\relax
    }%
  }

它表明这是数学模式中\std@equal的别名，并坚持它在开始文档时重新进行定义。=amsmath

如果没有 amsmath，我们也会得到类似的东西，\Relbar只是后者的定义是一个扩展为的健壮宏\mathrel{=}。所以基本上它看起来和上面的东西一样。

amsmath那么为什么会有差异呢？在let's do的例子中

\makeatletter
a $\std@equal = \Longrightarrow$

那么输出是。因此，amsmath 不遗余力地制造出\std@equal相同=的，但最终它们并不相同。如果没有 amsmath，箭头将使用\Relbar将使用的内容\mathrel{=}，并且不会出现不匹配的情况。

但这里发生的事情是，\std@equal数学代码被冻结为等号，它映射到使用数学模式的“运算符”TeX 字体“系列”中的给定插槽。这样，fontspec“运算符”就会被修改以匹配文档的罗马字体。同时，数学模式中的“运算符”fontspec也会被修改为=不是使用=文本字体。但它不会修改 amsmath，\std@equal因此最终将使用文档“罗马”字体。

fontspec文件中“操作符”的修改fontspec-luatex.sty：

  \DeclareSymbolFont{operators}\g_fontspec_encoding_tl\g__fontspec_mathrm_tl\mddefault\shapedefault

本次修改fontspec由=：

  \DeclareSymbolFont{legacymaths}{OT1}{cmr}{m}{n}
...
     \DeclareMathSymbol{=}{\mathrel}{legacymaths}{61}

然后我们可以检查数学代码=以及数学版本

> \symlegacymaths=\char"4.
l.8 \show\symlegacymaths
                      
? 
> 73400381.
l.9 \showthe\mathcode`=
                     
? 
> \temp=\Umathchar"3"04"00003D.
l.11 \show\temp
             
? 
> \std@equal=\Umathchar"3"00"00003D.
l.12 \show\std@equal
                  
?

我曾经用过这个

\makeatletter
\show\symlegacymaths
\showthe\mathcode`=
\Umathcharnumdef\temp\Umathcodenum`=\relax
\show\temp
\show\std@equal

=通过别名来解开“Umathcode” \temp，这可以确认=现在取自“legacymaths”（编号 4），而\std@equal仍然引用“operators”（编号 0）的字形。但“operators”现在映射到文档“roman”字体（在 OP 使用的例子中，它\babelfont实际上是希伯来语的字体）。

结论：其中一个fontspec必须amsmath考虑到另一个的存在。这可能是一个已知的错误，已在fontspec 问题追踪器但我发现只有一个问题提及，amsmath并且它已经关闭且不相关。

Answer