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下标/上标中的 \mathchoice

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下标/上标中的 \mathchoice

我尝试使用重新定义某些数学关系，\mathchoice以便它们在用作下标和上标时不需要像原来那样分组。但是，下面的 MWE 会导致错误。

\documentclass{article}

\renewcommand{\sim}{\mathchoice{\mathrel{a}}{\mathrel{b}}{\mathrel{c}}{\mathrel{d}}}

\begin{document}
$X_\sim$
\end{document}

我意识到出现此错误是因为\mathchoice{...}命令用作下标时需要分组。但是，在所有数学样式中，只需用和括住定义即可\bgroup取消\egroup。\mathrel有没有一种方法可以定义\sim，使其\sim在用作下标或上标时不需要分组，同时保持其数学关系？

答案1

简短的回答：不。

障碍在哪里？当 Knuth 开发 TeX 时，他希望能够输入

f'(x)  f''(x)  f'''(x)

而不是笨拙的

f^{\prime}(x)  f^{\prime\prime}(x)  f^{\prime\prime\prime}(x)

数学活跃字符由此诞生，也是其独特特征^（也是_对称性的特征）：

当 TeX 扫描^或_处于数学模式（分别为 catcode 7 和 8）时，它会执行宏扩展，并在第一个不可扩展的标记处停止（并忽略\relax沿途的空格和标记）；如果此标记是{（即，具有 catcode 1 的显式或隐式字符标记），则整个组将用作上标或下标；否则当前数学原子的上标或下标字段将用下一个标记填充。

该^^功能在数学模式下也有效，但在这里无关紧要。

你的尝试结果如何？是的，找到的第一个不可扩展的标记是\mathchoice，但是

X_\mathchoice

除了显示之外不会做任何有用的事情

! Missing { inserted.
<to be read again>
                   \mathchoice
l.6 $X_\sim
           $

如果你试图通过以下方式规避这个问题

\renewcommand{\sim}{{\mathchoice{...}{...}{...}{...}}}

你没有得到相对原子，因为参数中声明的任何内容都会\mathchoice被外面的括号取消。

可能的策略：_使用 catcode 12，但数学活跃，定义如下

  • 检查接下来的内容
  • 如果是{，则\sb这样做，支撑组将用作下标
  • 否则，设为<token>下一个标记，删除它并调用\sb{<token>}

如果你够大胆，你可以尝试并实现它，但要小心：它可能会破坏现有的构造。

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