Я взаимодействую с сообществом, чтобы искать идеи и возможные решения для настройки макроса LaTeX. Это вдохновлено обсуждением в этомнить, который исследует возможность динамической замены токенов управляющими последовательностями. В частности, второй ответ в теме дает основу для моего текущего подхода, направленного на замену произвольных символов или слов указанными управляющими последовательностями с помощью команды \myspecdef somethinghere : \somecontrolseq.
Вот фрагмент кода из второго ответа вышеупомянутой ветки, демонстрирующий первоначальную попытку создания этой функциональности:
\long\def\isnextchar#1#2#3{\begingroup\toks0={\endgroup#2}\toks1={\endgroup#3}%
\let\tmp=#1\futurelet\next\isnextcharA
}
\def\isnextcharA{\the\toks\ifx\tmp\next0\else1\fi\space}
\def\skipnext#1#2{#1}
\def\trynext#1{\trynextA#1\relax\relax}
\def\trynextA#1#2\relax#3\relax#4#5{%
\ifx\relax#2\relax \def\next{\isnextchar#1{\skipnext{#4}}{#5#3}}\else
\def\next{\isnextchar#1{\skipnext{\trynextA#2\relax#3#1\relax#4{#5}}}{#5#3}}\fi
\next
}
\def\mspecdefA#1#2#3 : #4{\ifx#2\undefined
\def#2{\trynext{#3}#4{#1}}\else
\toks0={\trynext{#3}#4}\toks1=\expandafter{#2}%
\edef#2{\the\toks0{\the\toks1}}\fi
}
\def\mspecdef#1{%
\expandafter\ifx\csname m:#1\endcsname\relax
\expandafter\mathchardef\csname m:#1\endcsname=\mathcode`#1
\fi
\mathcode`#1="8000
\begingroup \lccode`~=`#1
\lowercase{\endgroup\expandafter\mspecdefA\csname m:#1\endcsname~}%
}
\mspecdef << : \ll
\mspecdef <> : \neq
\mspecdef <= : \leq
\mspecdef <== : \Leftarrow
\mspecdef <=> : \Leftrightarrow
\mspecdef <-- : \leftarrow
\mspecdef <-> : \leftrightarrow
\mspecdef >> : \gg
\mspecdef >= : \geq
\mspecdef --> : \rightarrow
\mspecdef -+ : \pm
\mspecdef +- : \mp
\mspecdef ... : \dots
\mspecdef == : \equiv
\mspecdef =. : \doteq
\mspecdef ==> : \Rightarrow
\mspecdef =( : \subseteq
\mspecdef =) : \supseteq
\mspecdef =[ : \sqsubseteq
\mspecdef =] : \sqsubseteq
\myspecdef integration : \int %<- an example of what I want
\myspecdef int : \int %<- this produces an error whilst...
\myspecdef int : \sin %<- does not!
test:
$$ a << b < c <= d >= e > f >> g $$
$$ a <> b = c =. d == e $$
$$ a <== b <-- c <-> d <=> e --> f ==> g $$
$$ a +- b = -(-a -+ +b) $$
$$ a, ..., z <> a + ...+ z $$
$$ a =( b =) c =[ e =] f $$
\[ x^+ \] %<- this produces an error
Хотя этот метод допускает динамическую замену, например, преобразование integralв \int, он вносит несколько проблем. В частности, команда вызывает неожиданные ошибки скобок с определенными входными данными, например, \[0^+\]при определении \myspecdef +- : \pm. Хотя альтернативная нотация \[0^{+}\]решает эту проблему, это не идеальное требование. Кроме того, замена непреднамеренно влияет на функциональность символа тильды ~, что приводит к ошибкам, например, пропущенному числу, которое рассматривается как ноль. Кроме того, использование команд типа \operatornameприводит к 'bad mathchar'ошибкам из-за включения -в определение.
Для решения этих проблем и улучшения поведения команды в четвертом ответе темы предлагается альтернативный подход с использованием синтаксиса expl3, как показано ниже:
\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{xparse}
\ExplSyntaxOn
\seq_new:N \l_math_subs_seq
\cs_new_protected:Npn \math_add_sub:nn #1 #2
{
\seq_put_right:Nn \l_math_subs_seq { { #1 } { #2 } }
}
\cs_new_protected:Npn \math_ascii_sub:n #1
{
\tl_set:Nn \l_tmpa_tl { #1 }
\seq_map_inline:Nn \l_math_subs_seq
{
\tl_replace_all:Nnn \l_tmpa_tl ##1
}
\tl_use:N \l_tmpa_tl
}
\cs_new_protected:Npn \math_grabinline:w #1 $
{
\math_ascii_sub:n { #1 } $
}
\cs_new_protected:Npn \math_grabdisplay:w #1 \]
{
\math_ascii_sub:n { #1 } \]
}
% Set substitutions (be careful with order!)
% Three letter sequences first
\math_add_sub:nn { <== } { \Leftarrow }
\math_add_sub:nn { <=> } { \Leftrightarrow }
\math_add_sub:nn { <-- } { \leftarrow }
\math_add_sub:nn { <-> } { \leftrightarrow }
\math_add_sub:nn { --> } { \rightarrow }
\math_add_sub:nn { ==> } { \Rightarrow }
\math_add_sub:nn { ... } { \dots }
% Then two letter sequences
\math_add_sub:nn { << } { \ll }
\math_add_sub:nn { <> } { \neq }
\math_add_sub:nn { <= } { \leq }
\math_add_sub:nn { >> } { \gg }
\math_add_sub:nn { >= } { \geq }
\math_add_sub:nn { -+ } { \mp }
\math_add_sub:nn { +- } { \pm }
\math_add_sub:nn { == } { \equiv }
\math_add_sub:nn { =. } { \doteq }
\math_add_sub:nn { =( } { \subseteq }
\math_add_sub:nn { =) } { \supseteq }
\math_add_sub:nn { =[ } { \sqsubseteq }
\math_add_sub:nn { =] } { \sqsubseteq }
% Enable substitutions for $...$ and \[...\]
\everymath { \math_grabinline:w }
\tl_put_right:Nn \[ { \math_grabdisplay:w }
\ExplSyntaxOff
\begin{document}
\centering
\newcommand*{\test}[1]{%
$#1$%
\[#1\]%
}
\test{a << b < c <= d >= e > f >> g}
\test{a <> b = c =. d == e}
\test{a <== b <-- c <-> d <=> e --> f ==> g}
\test{a +- b = -(-a -+ +b)}
\test{a, ..., z <> a + ...+ z}
\test{a =( b =) c =[ e =] f}
\end{document}
Хотя этот метод кажется многообещающим и решает некоторые проблемы, представленные первоначальным подходом, у него есть свои ограничения. В частности, порядок подстановок существенно влияет на результат, делая решение менее гибким и более громоздким для широкого использования. Кроме того, я попытался создать псевдоним для \spec_add_sub:nn using \cs_new_eq:NN \mspecdef \spec_add_sub:nn, но он не работал так, как ожидалось, за пределами \ExplSyntaxOn ... \ExplSyntaxOff.
Моя цель — усовершенствовать эту настройку LaTeX для более надежной и гибкой системы подстановки команд, в идеале такой, которую можно было бы удобно использовать в среде документа, поскольку доступ к преамбуле может быть не всегда доступен. Я понимаю, что это может быть сложным или нетрадиционным запросом, но я считаю, что это представляет собой увлекательную проблему для сообщества LaTeX.
Я приветствую любые идеи, предложения или альтернативные подходы, которые могут привести к улучшенному решению. Заранее благодарю за ваше время и помощь.
решение1
Я улучшил код LaTeX3, предоставленный в вашем вопросе, и теперь он решает две проблемы, с которыми вы столкнулись.
Позволяет произвольный порядок замены
Это стало возможным благодаря поддержанию дерева префиксов для символов в LaTeX. Желаемая таблица подстановок может быть получена из обхода дерева префиксов в обратном порядке. Однако из-за этого, всякий раз, когда вставляется новый символ, пользователь должен вызвать
\math_sub_generate:для преобразования дерева префиксов в таблицу подстановок (конечно,\math_add_sub:nnвсегда можно вызвать\math_sub_generate:)Поддерживает псевдонимы
Непоследовательное поведение, вероятно, вызвано различиями в кодах категорий между режимом документа и режимом LaTeX3. Это можно исправить с помощью
\tl_set_rescan:Nnn.
Обратите внимание, что в коде я поменял местами 2-х и 3-х символьные символы, и результаты должны быть по-прежнему правильными.
Окончательная таблица замен представлена ниже:
The sequence \l_math_subs_seq contains the items (without outer braces):
> {{<<}{\ll }}
> {{<>}{\neq }}
> {{<==}{\Leftarrow }}
> {{<=>}{\Leftrightarrow }}
> {{<=}{\leq }}
> {{<--}{\leftarrow }}
> {{<->}{\leftrightarrow }}
> {{>>}{\gg }}
> {{>=}{\geq }}
> {{-+}{\mp }}
> {{-->}{\rightarrow }}
> {{+-}{\pm }}
> {{==>}{\Rightarrow }}
> {{==}{\equiv }}
> {{=.}{\doteq }}
> {{=(}{\subseteq }}
> {{=)}{\supseteq }}
> {{=[}{\sqsubseteq }}
> {{=]}{\sqsubseteq }}
> {{...}{\dots }}
> {{@@@@@}{\mbox { }FIVE\mbox { }}}
> {{@@@@}{\mbox { }FOUR\mbox { }}}
> {{@@@}{\mbox { }THREE\mbox { }}}.
Код
\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{xparse}
\ExplSyntaxOn
\seq_new:N \l_math_subs_seq
\msg_new:nnn {math} {symbol-exists} {symbol~#1~already~exists}
\int_new:N \g_math_struct_counter
\int_gset:Nn \g_math_struct_counter {1}
\cs_new_protected:Npn \mathstruct_new:N #1
{
\tl_set:Nx #1 {l_mathstruct_internal_\int_use:N \g_math_struct_counter _prop}
\prop_new:c {#1}
\int_gincr:N \g_math_struct_counter
\prop_new:c {l_mathstruct_internal_\int_use:N \g_math_struct_counter _prop}
\prop_put:cnn {#1} {value} {}
\prop_put:cnn {#1} {exist} {\c_false_bool}
\prop_put:cnn {#1} {mapping} {}
\prop_put:cnx {#1} {children} {l_mathstruct_internal_\int_use:N \g_math_struct_counter _prop}
\int_gincr:N \g_math_struct_counter
}
\mathstruct_new:N \l_math_prefix_tree_root
\tl_new:N \l_math_children_prop_tl
\tl_new:N \l_math_tmpa_tl
\tl_new:N \l_math_tmpb_tl
\tl_new:N \l_math_tmpc_tl
\cs_new_protected:Npn \math__recursive_add_sub:nnnn #1#2#3#4
{
\str_if_empty:nTF {#2}
{
\prop_get:cnN {#1} {exist} \l_math_tmpa_tl
\exp_args:NV \bool_if:nTF {\l_math_tmpa_tl}
{
% if symbol alreasy exists, send a warning
\msg_warning:nnn {math} {symbol-exists} {#4}
}
{
% need to set this symbol as "exists" and set the mapping
\prop_put:cnn {#1} {exist} {\c_true_bool}
\prop_put:cnn {#1} {mapping} {#3}
}
}
{
\prop_get:cnN {#1} {children} \l_math_children_prop_tl
\str_set:Nx \l_math_tmpa_tl {\str_head:n {#2}}
% see if it is one of its children
\prop_if_in:cVTF {\l_math_children_prop_tl} \l_math_tmpa_tl
{
% if the node exists, continue recursively
\tl_set:Nx \l_math_tmpc_tl {\str_tail:n {#2}}
\prop_get:cVN {\l_math_children_prop_tl} \l_math_tmpa_tl \l_math_tmpb_tl
\math__recursive_add_sub:Vxnn \l_math_tmpb_tl {\str_tail:n {#2}} {#3} {#4}
}
{
% otherwise, need to create new node
\mathstruct_new:N \l_math_tmpb_tl
\prop_put:cnV {\l_math_tmpb_tl} {value} \l_math_tmpa_tl
\prop_put:cVV {\l_math_children_prop_tl} \l_math_tmpa_tl \l_math_tmpb_tl
% apply recursively
\math__recursive_add_sub:Vxnn \l_math_tmpb_tl {\str_tail:n {#2}} {#3} {#4}
}
}
}
\cs_generate_variant:Nn \math__recursive_add_sub:nnnn {Vxnn,VVVV}
\tl_new:N \l_math_add_tmpa_tl
\tl_new:N \l_math_add_tmpb_tl
\cs_new_protected:Npn \math_add_sub:nn #1 #2
{
\tl_set_rescan:Nnn \l_math_add_tmpa_tl {\cctab_select:N\c_code_cctab} {#1}
\tl_set_rescan:Nnn \l_math_add_tmpb_tl {\cctab_select:N\c_code_cctab} {#2}
\math__recursive_add_sub:VVVV \l_math_prefix_tree_root \l_math_add_tmpa_tl \l_math_add_tmpb_tl \l_math_add_tmpa_tl
}
% post order traversal
\cs_new_protected:Npn \math__sub_recursive_generate:nn #1#2
{
\group_begin:
% check children first
\prop_get:cnN {#1} {children} \l_math_children_prop_tl
\prop_map_inline:cn {\l_math_children_prop_tl}
{
\math__sub_recursive_generate:nn {##2} {#2##1}
}
% check current node
\prop_get:cnN {#1} {exist} \l_math_tmpa_tl
\bool_if:nT {\l_math_tmpa_tl}
{
\prop_get:cnN {#1} {mapping} \l_math_tmpb_tl
\tl_set_rescan:Nnn \l_math_tmpc_tl { \cctab_select:N \c_document_cctab } {#2}
\seq_gput_right:Nx \l_math_subs_seq { {\exp_not:V \l_math_tmpc_tl} {\exp_not:V \l_math_tmpb_tl} }
}
\group_end:
}
% traverse the tree to get the correct order
\cs_new_protected:Npn \math_sub_generate:
{
\seq_gclear:N \l_math_subs_seq
\exp_args:NV \math__sub_recursive_generate:nn \l_math_prefix_tree_root {}
}
\cs_new_protected:Npn \math_ascii_sub:n #1
{
\tl_set:Nn \l_tmpa_tl { #1 }
\seq_map_inline:Nn \l_math_subs_seq
{
\tl_replace_all:Nnn \l_tmpa_tl ##1
}
\tl_use:N \l_tmpa_tl
}
\cs_new_protected:Npn \math_grabinline:w #1 $
{
\math_ascii_sub:n { #1 } $
}
\cs_new_protected:Npn \math_grabdisplay:w #1 \]
{
\math_ascii_sub:n { #1 } \]
}
\cs_set_eq:NN \MathAddSub \math_add_sub:nn
\cs_set_eq:NN \MathGenSub \math_sub_generate:
% Enable substitutions for $...$ and \[...\]
\everymath { \math_grabinline:w }
\tl_put_right:Nn \[ { \math_grabdisplay:w }
\ExplSyntaxOff
\begin{document}
\centering
\newcommand*{\test}[1]{%
$#1$%
\[#1\]%
}
\MathAddSub{ << }{ \ll }
\MathAddSub{ <> }{ \neq }
\MathAddSub{ <= }{ \leq }
\MathAddSub{ >> }{ \gg }
\MathAddSub{ >= }{ \geq }
\MathAddSub{ -+ }{ \mp }
\MathAddSub{ +- }{ \pm }
\MathAddSub{ == }{ \equiv }
\MathAddSub{ =. }{ \doteq }
\MathAddSub{ =( }{ \subseteq }
\MathAddSub{ =) }{ \supseteq }
\MathAddSub{ =[ }{ \sqsubseteq }
\MathAddSub{ =] }{ \sqsubseteq }
\MathAddSub{ <== }{ \Leftarrow }
\MathAddSub{ <=> }{ \Leftrightarrow }
\MathAddSub{ <-- }{ \leftarrow }
\MathAddSub{ <-> }{ \leftrightarrow }
\MathAddSub{ --> }{ \rightarrow }
\MathAddSub{ ==> }{ \Rightarrow }
\MathAddSub{ ... }{ \dots }
\MathAddSub{ int }{ \int }
% generate the substitution table based on post-order traversal of the prefix tree
\MathGenSub
\ExplSyntaxOn
% show the substitution table
\seq_show:N \l_math_subs_seq
\ExplSyntaxOff
\test{a << b < c <= d >= e > f >> g}
\test{a <> b = c =. d == e}
\test{a <== b <-- c <-> d <=> e --> f ==> g}
\test{a +- b = -(-a -+ +b)}
\test{a, ..., z <> a + ...+ z}
\test{a =( b =) c =[ e =] f}
\test{int _a^b}
\test{@@@@@ @@@@ @@@}
\MathAddSub{ @@@ }{ \mbox{~}THREE\mbox{~} }
\MathAddSub{ @@@@ }{ \mbox{~}FOUR\mbox{~} }
\MathAddSub{ @@@@@ }{ \mbox{~}FIVE\mbox{~} }
% generate the substitution table again
\MathGenSub
\ExplSyntaxOn
% show the substitution table
\seq_show:N \l_math_subs_seq
\ExplSyntaxOff
\test{@@@@@ @@@@ @@@}
\end{document}