Могу ли я вывести предупреждение, если в моей математической команде используется заглавный символ?

Question

Я использовал что-то вроде

\renewcommand\vec[1] {\boldsymbol{\MakeLowercase{#1}}}
\newcommand\mat[1]   {\boldsymbol{\MakeUppercase{#1}}}

уже некоторое время для набора векторов и матриц. Однако, каждый раз, когда я спрашиваю, это всплываета вопрос, люди говорят мне, что это плохая идея использовать \Makeuppercaseв математическом режиме. Кроме того, \Makeuppercaseдля меня это довольно сломанов этот момент, поэтому мне может понадобиться альтернатива.

Для этой альтернативы я думал, что было бы достаточно, если бы я мог выдавать предупреждение, когда для матриц используется символ нижнего регистра (или символ верхнего регистра для векторов). Я знаю, как выдавать предупреждение с помощью \@warningили \GenericWarning, но я не могу понять, как проверить, является ли что-то строчным или заглавным.

Кроме того, будет ли это на самом деле лучшим способом обеспечить единообразный набор векторов и матриц, как описано выше, или мне следует рассмотреть что-то совершенно иное?

---

Приложение

Поскольку все продолжают комментировать, насколько плоха идея принудительного учета регистра в математическом режиме, я чувствую, что должен подчеркнуть, что я знаю об этих проблемах, и это моя попытка найти обходной путь. Моя главная забота заключается в том, чтобы команды, которые у меня были, помогли мне сохранить мою нотацию согласованной, а семантику моего кода LaTeX ясной, и я бы предпочел сохранить эту согласованность каким-то образом.

Приведу пример: типичный набор уравнений, с которым я работаю, выглядит следующим образом:

\begin{align*}
  \vec{f} &= \sigma(\mat{W}_\mathrm{fx} \vec{x} + \mat{W}_\mathrm{fh} \vec{h} + \vec{b}_\mathrm{f}) \\
  \vec{i} &= \sigma(\mat{W}_\mathrm{ix} \vec{x} + \mat{W}_\mathrm{ih} \vec{h} + \vec{b}_\mathrm{i}) \\
  \vec{s} &= \sigma(\mat{W}_\mathrm{sx} \vec{x} + \mat{W}_\mathrm{sh} \vec{h} + \vec{b}_\mathrm{s}) \\
  \vec{c} &\gets \vec{f} \odot \vec{c} + \vec{i} \odot \phi(\vec{s})
\end{align*}

Теперь, в зависимости от контекста, может быть полезно/необходимо записать это следующим образом:

\begin{align*}
  \mat{F} &= \sigma(\mat{X} \mat{W}_\mathrm{fx}^\mathsf{T} + \mat{H} \mat{W}_\mathrm{fh} + \vec{b}_\mathrm{f} \mat{1}) \\
  \mat{I} &= \sigma(\mat{X} \mat{W}_\mathrm{ix}^\mathsf{T} + \mat{H} \mat{W}_\mathrm{ih} + \vec{b}_\mathrm{i} \mat{1}) \\
  \mat{S} &= \sigma(\mat{X} \mat{W}_\mathrm{sx}^\mathsf{T} + \mat{H} \mat{W}_\mathrm{sh} + \vec{b}_\mathrm{s} \mat{1}) \\
  \mat{C} &\gets \mat{F} \odot \mat{C} + \mat{I} \odot \phi(\mat{S})
\end{align*}

В этих преобразованиях часто случается, что я упускаю из виду заглавные буквы одной или нескольких переменных. Поскольку эти уравнения довольно хорошо выравниваются, это легко заметить в выводе, но также случается, что это не сразу видно. Я нахожу, что команды \vecи \matделают ядро ​​LaTeX более читабельным, и при проверке формул мне легче сосредоточиться на этих командах, чем на фактическом случае каждой переменной. Мне просто нравится верить, что нет ничего плохого в использовании технологий для компенсации моих недостатков.

При этом я согласен, что принудительное выполнение регистра — не лучшее решение. Поэтому сейчас я ищу решение, которое уведомляет меня, когда регистр не соответствует тому, что я ожидаю для вектора/матрицы, чтобы мне не приходилось выполнять проверку вручную.

Answer 1

Проверьте, совпадает ли аргумент с его версией в нижнем/верхнем регистре. Если они отличаются, выдайте предупреждение.

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{bm}

\ExplSyntaxOn

\RenewDocumentCommand{\vec}{m}{\tsjolder_vec:n { #1 }}
\NewDocumentCommand{\mat}{m}{\tsjolder_mat:n { #1 }}

\msg_new:nnn { tsjolder/vec-mat } { wrong-case}
 {
  WARNING:~#1~used~when~#2~is~expected~\msg_line_context:
 }

\cs_new_protected:Nn \tsjolder_vec:n
 {
  \str_if_eq:eeTF { #1 } { \str_lowercase:n { #1 } }
   {
    \bm{#1}
   }
   {
    \msg_warning:nnnn { tsjolder/vec-mat } { wrong-case} { uppercase } { lowercase }
    \bm{\text_lowercase:n { #1 }}
   }
 }
\cs_new_protected:Nn \tsjolder_mat:n
 {
  \str_if_eq:eeTF { #1 } { \str_uppercase:n { #1 } }
   {
    \bm{#1}
   }
   {
    \msg_warning:nnnn { tsjolder/vec-mat } { wrong-case} { lowercase } { uppercase }
    \bm{\text_uppercase:n { #1 }}
   }
 }

\ExplSyntaxOn

\begin{document}

$\mat{a}\vec{B}$

\end{document}

С этим кодом вы получите

Package tsjolder/vec-mat Warning: WARNING: lowercase used when uppercase is
(tsjolder/vec-mat)                expected on line 41


Package tsjolder/vec-mat Warning: WARNING: uppercase used when lowercase is
(tsjolder/vec-mat)                expected on line 41

в файле журнала и на терминале, но вывод в любом случае будет правильным.

Answer 2

Вы можете получить код символа с помощью `[char]и сравнить его с \ifnum. Прописные латинские буквы имеют код 65-90, а строчные — код 97-122.

МВЭ:

\documentclass{article}
\def\vec#1{\ifnum`#1<97 #1 not lc!\else$\mathbf{#1}$\fi}
\def\mat#1{\ifnum`#1>90 #1 not uc!\else$\mathbf{#1}$\fi}

\begin{document}
\vec{X}

\vec{x}

\mat{X}

\mat{x}
\end{document}

Результат:

---

Более надежная версия, которая проверяет фактические диапазоны и может обрабатывать предопределенные аргументы вместо буквальных символов, используя stringstrings:

\documentclass{article}
\usepackage{stringstrings}
\def\vec#1{\testsolelylowercase{#1}\ifsolelylowercase$\mathbf{#1}$\else#1 not lc!\fi}
\def\mat#1{\testsolelyuppercase{#1}\ifsolelyuppercase$\mathbf{#1}$\else#1 not uc!\fi}

\begin{document}
\vec{X}

\vec{x}

\mat{X}

\mat{x}

% this one fails with the \ifnum code above
\def\myx{x}
\mat{\myx}
\end{document}

---

Я немного скорректировал логику проверок stringstringsтаким образом, что неалфавитные аргументы, такие как \deltaи , 1разрешены, а макросы проверяют только первый символ, поэтому такие вещи, как , X'также допустимы для матрицы (но x'не ).

Проверка теперь следующая: если первый символ не является буквой, то всегда печатать, в противном случае проверять, является ли первый символ заглавным, то отклонять для вектора и принимать для матрицы. Обратите внимание, что я изменил имена макросов, потому что \vecуже определено.

Также я переместил математический режим за пределы команды, что отлично работает. Я использовал \textfrom amsmathдля сообщения, но я полагаю, что это должно быть фактическим \GenericWarningи тогда \textне нужно.

\documentclass{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{stringstrings}
\def\chkvec#1{%
   \testleadingalpha{#1}%
   \ifleadingalpha%
      \testcapitalized{#1}%
      \ifcapitalized%
         \text{vector argument } #1 \text{ starts with upper case!}%
      \else%
         \mathbf{#1}%
      \fi%
   \else%
      \mathbf{#1}%
   \fi}
\def\chkmat#1{%
   \testleadingalpha{#1}%
   \ifleadingalpha%
      \testcapitalized{#1}%
      \ifcapitalized%
         \mathbf{#1}%
      \else%
         \text{matrix argument }#1\text{ starts with lower case!}%
      \fi%
   \else%
      \mathbf{#1}%
   \fi}

\begin{document}
$\chkvec{X^2}$

$\chkvec{x^2}$

$\chkmat{X'}$

$\chkmat{x'}$

\def\myx{X}

$\chkmat{\myx}$

$\chkvec{\delta}$

$\chkvec{1}$
\end{document}