如何强制 fancyhdr 标记页面上的子部分？

Question 1

不幸的是，@ejmastnak 提出的解决方案并不总是有效。我有几个失败的例子。问题是 TeX 的分页算法可以处理比页面容纳的更多的文本，然后它可以稍后决定将该文本放在下一页。因此，设置“变量”来向标题传达信息可能会导致这些变量设置在错误的页面上。事实上，这正是开发“标记”机制的原因。只有在某些受限情况下，“变量”才能正常工作。

以下是解决方案失败的示例。我省略了注释的版本 2 代码，并\message在命令中添加了一些语句\[sub]sectionmark来显示发生了什么。

\documentclass[12pt]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{fancyhdr}
\usepackage[margin=1in, headheight=15pt]{geometry}
\usepackage{blindtext}

% begin header configuration
\pagestyle{fancy}

% Start fancyhdr settings
\fancyhf{}
\fancyhead[L]{\leftmark}  % section
\fancyhead[R]{\rightmark}  % subsection
\fancyfoot[C]{\thepage} 
% End fancyhdr settings

% Redefine sectionmark to produce desired behavior --- VERSION 1
% This version sets the FIRST subsection on a page as the right mark,
%   even if there are multiple subsections on a page
\renewcommand{\sectionmark}[1]{%
    \markboth{\thesection. \ #1}
    {\noexpand\firstsubsectiontitle}%
    \global\firstsubsectionmarktrue
    \message{section #1 on page \thepage}} % first subsection mark set
\renewcommand{\subsectionmark}[1]{% ensures the first subsection is displayed even if multiple subsections occur on a given page
    \markright{\thesubsection. \, #1}%
    \iffirstsubsectionmark
        \edef\firstsubsectiontitle{\thesubsection. \, #1}%
    \fi
    \message{subsection #1 on page \thepage}%
    \global\firstsubsectionmarkfalse
    }
\newif\iffirstsubsectionmark
\def\firstsubsectiontitle{}
% End VERSION 1

% End header configuration

\newcommand{\sometext}{Lots of text. Lots of text. Lots of text. Lots of text.
Lots of text. Lots of text.}
\newcommand{\lotsoftext}{\sometext \sometext \sometext
\sometext \sometext \sometext \par}

\begin{document}

\section{First section}

\subsection{First subsection}

\lotsoftext \lotsoftext \lotsoftext \lotsoftext \lotsoftext \lotsoftext
\lotsoftext \lotsoftext

\section{Second section}

\subsection{Second subsection}

\begin{figure}[h]
  \centering
  \fbox{\rule{0pt}{420pt}\hspace{10cm}}
  \caption{A figure}
\end{figure}

\section{Third section}

\subsection{Third subsection}

\blindtext[3]

\end{document}

如您所见，第 2 页获得了第 3 页第一部分的标题。这是因为和都\section{Third section}在\subsection{Third subsection}第 2 页进行了处理（如日志文件中的消息所示），但由于它们在第 2 页放不下，因此被推送到第 3 页。

现在，使用当前的 LaTeX 很难解决这个问题。这是有可能的，但这需要对 LaTeX 内核进行大量修改。我不知道什么时候（或是否）会发生这种情况，但我希望它会发生。

有一种情况可以使用标记来解决，即如果每个\section命令后面都紧跟着一个\subsection命令。LaTeX 永远不会在这两个命令之间分页，因此它们始终会保持在同一页上。那么你只需要一个“标记”命令就可以解决这两个命令的问题。

然后我们要做的是将章节标题放入一个变量中，然后使用它将\subsectionmark其放入左边的标记中。

\newcommand\sectiontitle{}

\renewcommand{\sectionmark}[1]{%
    \renewcommand\sectiontitle{\thesection. \ #1}}
\renewcommand{\subsectionmark}[1]{%
    \markboth{\sectiontitle}{\thesubsection. \, #1}%
    }

但如果页面上有多个部分，则最后的节标题而不是第一个标题（@ejmastnak 的解决方案也是这种情况）。我们可以使用包\firstleftmark中的命令获取第一个左标记extramarks。

\usepackage{extramarks}
 . . .
\fancyhead[L]{\firstleftmark}  % section
\fancyhead[R]{\firstrightmark}  % subsection

(\firstrightmark是的同义词\rightmark)

@ejmastnak 的解决方案只有在一种情况下才能可靠地工作：当每个\section命令都从新页面开始时，并且紧接着一个\subsection命令（或至少非常接近该命令）。但在这些情况下，我的解决方案也有效，并且在更多情况下有效。

Answer