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\chapter{成为小魔仙}
\begin{epigraphe}{《圣经·启示录》8:1}
羔羊揭开第七印的时候,\\天上寂静约有二刻……
\end{epigraphe}
在继续探索\LaTeX 这个庞大且出色的系统前,有必要停下脚步来了解一些重要的概念。实际上,为了成为能在组成这个系统的大量文件中大展身手的``赫尔克里·波洛''\yz{
Hercule Poirot,阿加莎·克里斯蒂所著系列侦探小说中的主角。
},掌握这些概念是基本的要求。在本章,我们介绍有关计数器、长度、空白和字盒的内容。如果你在使用\LaTeX 时,除了顺从地使用它提供给你的格式外,还想要其他版式,这4个概念会很有用。
\begin{exclamation}
本章涉及的概念有些微妙的细节,比较难以把握\jz{
作者本人也不能保证掌握了全部内容……
}。我们建议你实际上手体验一下,因为这里介绍的工具一方面可以为你生成最令人满意的结果,另一方面也能让你掉最多的头发,基本上跟直接在你头上薅差不多。
\end{exclamation}
\section{计数器}
文档中所有带有编号的对象都由\emph{计数器}生成。计数器可以递增、递减,也可以重设为0,等等。我们也可以根据自己的需要来创建计数器。
\subsection{可用的计数器}
计数器主要与标题、页码、浮动环境(环境\dm{figure}和\dm{table})、方程(环境\dm{equation})、页面底部的注释、编号列表(环境\dm{enumerate})息息相关。
表\ref{tab:4.1}列出了\LaTeX 中基础的计数器的名称。可以注意到,它们基本上都由相关对象的名称组成。计数器\dm{enumi}~\dm{enumiv}分别与环境\dm{enumerate}中的第1层~第4层相关。\dm{mpfootnote}是环境\dm{minipage}中脚注的计数器,会在4.4.3小节提到。
\begin{table}
\centering
\ttfamily
\begin{tabular}{|l|l|l|l|}
\hline
part & paragraph & figure & enumi\\
chapter & subparagraph & table & enumii\\
section & page & footnote & enumiii\\
subsection & equation & mpfootnote & enumiv\\
subsubsection &&&\\
\hline
\end{tabular}
\caption{\LaTeX 的计数器}
\label{tab:4.1}
\end{table}
\subsection{操作}
在接下来的段落中,我们介绍几个操作计数器的基本工具。注意,计数器是\emph{全局}变量,因此以下描述的三个指令也会在全局范围内生效。同时,也需要注意,其中的变量都是\emph{整数}。
\subsubsection{创建计数器}
可以通过以下指令\emph{创建}计数器:
\begin{dmd}
\backslash newcounter\{\codereplace{计数}\}[\codereplace{父计数}]
\end{dmd}
该指令可以创建一个新的计数器,名为\codereplace{计数}。参数\codereplace{父计数}是非强制的,如果配置,则每次\codereplace{父计数}递增时,\codereplace{计数}都会归零。
\subsubsection{指定计数}
可以通过以下方法为计数器指定一个值:
\begin{dmd}
\backslash setcounter\{\codereplace{计数}\}\{\codereplace{值}\}
\end{dmd}
其中,\codereplace{计数}代表我们想要指定值的计数器,\codereplace{值}即具体指定的值。
\subsubsection{增值}
可以通过以下指令使计数器的值增加或减少:
\begin{dmd}
\backslash addtocounter\{\codereplace{计数}\}\{\codereplace{值}\}
\end{dmd}
其中,若\codereplace{值}为正数(对应地,负数),则可以使计数器的值增加(对应地,减少)。为了展现该指令的效果,我们在本书的文档中添加以下一行指令:
\begin{dmd}
\verb|\addtocounter{footnote}{357}|
\end{dmd}
\addtocounter{footnote}{357}
可以看到页面下方脚注的编号变化\jz{
虽然这个值变了这么多属实有些荒谬……
}了。为了接下来的脚注恢复正确的序号,我们在源码中插入以下指令:
\begin{dmd}
\verb|\addtocounter{footnote}{-357}|
\end{dmd}
\addtocounter{footnote}{-357}
可以看到,现在的脚注序号恢复正常\jz{
天灵灵,地灵灵!
}了。
\subsection{显示}
使用如下指令可以将计数显示出来:
\begin{dmd}
\backslash the\codereplace{计数器名}
\end{dmd}
实际上,所有可以显示计数器的指令或环境都调用了类似的指令。这样一来,我们有如下指令:
\begin{itemize}
\item \verb|\thepage|,在此处可以生成``\thepage '',会在每次换页时调用;
\item \verb|\thefootnote|,在此处可以生成``\thefootnote '',会被\verb|\footnote|调用;
\item \verb|\thesubsection|,在此处可以生成``\thesubsection '',会被指令\verb|\subsection|调用;
\item ……
\end{itemize}
``\verb|\the|''家族的指令通常借助以下格式指令定义:
\begin{itemize}
\item \verb|\arabic{|\codereplace{计数器}\verb|}|;
\item \verb|\roman{|\codereplace{计数器}\verb|}|和\verb|\Roman{|\codereplace{计数器}\verb|}|;
\item \verb|\alph{|\codereplace{计数器}\verb|}|和\verb|\Alph{|\codereplace{计数器}\verb|}|。
\end{itemize}
以下是几个示例:
\begin{itemize}
\item \verb|\arabic{page}|在此处可以生成``\arabic{page}'';
\item \verb|\alph{footnote}|在此处可以生成``\alph{footnote}'',\verb|\Alph{section}|在此处可以生成``\Alph{section}'';
\item \verb|\Roman{subsection}|在此处可以生成``\Roman{subsection}'',\verb|\roman{page}|在此处可以生成``\roman{page}'';
\item ……
\end{itemize}
为了自定义文档,重定义``\verb|\the|''家族的指令的做法很常见。例如,在本书的文档中,指令\verb|\thefigure|以如下形式重定义:
\begin{dmd}
\verb|\arabic{chapter}.\arabic{figure}|
\end{dmd}
这样一来,本书的图题会依次以如下形式编号:
\begin{enumerate}
\item 阿拉伯数字形式的章号;
\item 圆点;
\item 阿拉伯数字形式的图号。
\end{enumerate}
可以以如下的形式重新定义图题编号的显示形式。例如,以如下的形式定义:
\begin{dmd}
\verb|(\Roman{chapter}):\arabic{section}.\arabic{figure}|
\end{dmd}
这样可以在图题中以另一种形式——也是一种相对不整洁的形式——来为图编号。这里,我们重定义了指令\verb|\thefigure|,来生成新的编号方式:先在括号中以罗马数字形式显示章号,再以圆点分隔以阿拉伯数字形式显示的节号和图号。``\textsc{Fig.}''等字样、图号后的连接号等则需要在指令\verb|\caption|的层级去定义。
\begin{figure}[ht]
\centering
\includegraphics{img/latex.eps}\\
\textsc{Figure} (IV):1.1: 特殊编号的图题
\end{figure}
\section{长度}
如果说计数器需要依托文档中对象的\emph{序号}而存在,那么长度就定义了实体\emph{占的空间}。长度是\LaTeX 中的一种参数,旨在以某种方式来表述对象的尺寸。
\subsection{单位}
所有的尺寸都需要带有单位。\emph{刚性}\jz{
我们稍后会看到\emph{弹性}的尺寸。
}的尺寸具有如下形式:
\begin{dmd}
\codereplace{数字}\codereplace{单位}
\end{dmd}
其中,\codereplace{数字}可以是正值或负值,在需要时也可以带小数;\codereplace{单位}需要是\LaTeX 可以识别的单位。可以使用包括但不仅限于如下列出的单位:
\begin{description}
\item[cm] \emph{厘米};
\item[mm] \emph{毫米};
\item[in] \emph{英寸}(约\dm{2.54cm})\yz{
目前,1英寸严格定义为2.54 cm,原文中的``约''不严谨。
};
\item[pt] \emph{点},通常在排版领域使用,合$\frac{1}{72.27}$英寸;
\item[em] 当前字体下字母``M''的宽度;
\item[ex] 当前字体下字母``x''的高度。
\end{description}
注意,单位\dm{em}(对应地,\dm{ex})一般会在水平(对应地,竖直)方向上衡量尺寸时使用,且使我们得以根据当前字体字号来决定尺寸。
\begin{table}[ht]
\begin{tabular}{lcl}%todo现在是用字母凑的,看看能不能改成真的线段
\dm{1cm} & : & \textsf{I}\!\rule{1cm}{1pt}\!\textsf{I} \\
\dm{1in} & : & \textsf{I}\!\rule{1in}{1pt}\!\textsf{I} \\
\dm{3mm} & : & \textsf{I}\!\rule{3mm}{1pt}\!\textsf{I} \\
\dm{2em} & : & \textsf{I}\!\rule{2em}{1pt}\!\textsf{I} \\
\dm{10pt} & : & \textsf{I}\!\rule{10pt}{1pt}\!\textsf{I} \\
\end{tabular}
\end{table}
\subsection{\LaTeX 中的几个长度}
在\LaTeX 和各个扩展中都存在一些预定义的长度。这些长度一般决定了文档中某个部分的尺寸,例如:
\begin{itemize}
\item \verb|\parindent|为段首缩进,默认为\dm{15pt};
\item \verb|\textwidth|和\verb|\textheight|分别定义文本的宽度和高度;
\item \verb|\baselineskip|定义了相邻两行间的基线距离(本书中为\dm{10pt}\yz{
本项及下一项的具体尺寸都指原书。
});
\item \verb|\parskip|为段间距,初始化为\dm{0pt plus 1pt}\jz{
关于\texttt{p}\texttt{lus}的含义,参见弹性尺寸部分。%连写plus一词会触发奇怪的编译不过bug
};
\item ……
\end{itemize}
需要理解,可以使用这些``内置''长度的函数来表示另一个长度,例如:
\begin{dmd}
\verb|0.5\textwidth|
\end{dmd}
这表示页面文本宽度的一半。再如:
\begin{dmd}
\verb|3\parindent|
\end{dmd}
这表示段间距的三倍。注意,对于长度\verb|-1\baselineskip|,可以直接将其写成\verb|-\baselineskip|。
\subsection{操作长度}
就像计数器,长度也可以使用一些指令来操作。
\subsubsection{创建长度}
以下指令可以创建一个长度:
\begin{dmd}
\backslash newlength\{\codereplace{尺寸}\}
\end{dmd}
其中\codereplace{尺寸}是该长度的名称。长度会被初始化为\dm{0pt}(参见示例4.1)。
\begin{exclamation}
注意,不论指令\verb|\newlength|出现在哪里,它的定义都是\textbf{全局的}。此外,一个长度被定义两次会引发报错。相反,对长度的修改是局部的,只会在它出现的组(\verb|{...}|)内生效。
\end{exclamation}
\subsubsection{指定长度}
可以使用以下指令来指定长度的值:
\begin{dmd}
\backslash setlength\{\codereplace{尺寸}\}\{\codereplace{值}\}
\end{dmd}
该指令可以将\codereplace{值}赋给\codereplace{尺寸}。
\subsubsection{增量}
可以使用以下方式来增加长度:
\begin{dmd}
\backslash alltolength\{\codereplace{尺寸}\}\{\codereplace{值}\}
\end{dmd}
该指令可以使\codereplace{尺寸}的值增加\codereplace{值}。
\addtolength{\parindent}{30pt} 在你读得正爽的时候,我们使用如下指令,冒昧地将长度\verb|\parindent|增加了30 pt:
\begin{dmd}
\verb+\addtolength{\parindent}{30pt}+ 在你读得正爽的时候,我们……
\end{dmd}
\addtolength{\parindent}{-30pt}
这样可以向你展示为长度增量的效果。在这之后,我们又写下了如下指令:
\begin{dmd}
\verb|\addtolength{\parindent}{-30pt}|
\end{dmd}
这样,接下来的缩进就又回到之前的样子了。
\subsubsection{获取对象尺寸}
\celan{\S 2.10}之前有模糊地提到过,在\TeX 层面上,组成文档的不同对象会被打包成\emph{字盒}。排列这些字盒时,实际上是将它们各自的\emph{参考点}码放整齐。这些码放整齐的点组成了一条虚拟的线,也就是该行文字的基线。所有的字盒都可以从以下三个维度衡量。
\begin{itemize}
\item \emph{宽度}。
\item \emph{高度}:从基线到字盒顶部的距离。
\item \emph{深度}:从基线到字盒底部的距离。
\end{itemize}
例如,单词``Ingénierie''中,字盒的组合方式如下:
\newsavebox{\boitecar}
\newlength{\interletter}
\newlength{\letterwidth}
\newcommand{\refpoint}{\raisebox{-0.5\height}{\small$\circ$}}
\newcommand{\letterbox}[1]{%
\setlength{\fboxsep}{0pt}%
\setlength{\fboxrule}{0.2pt}%
\sbox{\boitecar}{\framebox{\Huge#1}}%
\settowidth{\letterwidth}{\usebox{\boitecar}}%
\settowidth{\interletter}{\Huge#1}%
\makebox[0pt]{\refpoint}%
\usebox{\boitecar}%
\kern-\fboxrule%
}
\begin{center}
\letterbox{\letterbox{I}%
\letterbox{n}%
\letterbox{g}%
\letterbox{é}%
\letterbox{n}%
\letterbox{i}%
\letterbox{e}%
\letterbox{r}%
\letterbox{i}%
\letterbox{e}}
\end{center}
其中,符号``\refpoint''代表参考点。可以看到,除了带有字母``g''的字盒外,其他字盒的深度均为0。
但现在,我们还是先不接着说关于字盒的内容了!
借助以下指令,可以从对象(字母、单词、字盒等)中提取尺寸特征:
\begin{dmd}
\backslash settowidth\{\codereplace{尺寸}\}\{\codereplace{对象}\}\\
\backslash settoheight\{\codereplace{尺寸}\}\{\codereplace{对象}\}\\
\backslash settodepth\{\codereplace{尺寸}\}\{\codereplace{对象}\}
\end{dmd}
这三条指令分别将对象\codereplace{对象}的宽度、高度、深度指派给\codereplace{尺寸}。例如:
\begin{codelist}[4.1]{
\newlength{\malongueur}
\settowidth{\malongueur}{鸡零狗碎}
\begin{itemize}
\item 鸡零狗碎
\item \hspace{\malongueur}一地毛
\end{itemize}
}
\begin{verbatim}
\newlength{\malongueur}
\settowidth{\malongueur}{鸡零狗碎}
\begin{itemize}
\item 鸡零狗碎
\item \hspace{\malongueur}一地毛
\end{itemize}\end{verbatim}
\end{codelist}
长度\verb|\malongueur|代表了文字``鸡零狗碎''的宽度,被用作空格(参见关于\celan{\S 4.3}空格的段落)。
\subsection{弹性长度}
到目前为止,我们介绍的尺寸都属于\emph{刚性}尺寸\jz{
除了\texttt{\backslash parskip}。
}。然而,还有一种\emph{弹性(élastiques或ressort)}长度。在\TeX 的层面,大量的尺寸都是以如下形式定义的:
\begin{dmd}
\codereplace{值} plus \codereplace{增值} plus \codereplace{减值}
\end{dmd}
这种语法可以定义一个尺寸\codereplace{值},但根据所处环境,它可以膨胀或缩小。也就是说,如果我们将创建的尺寸称为\codereplace{尺寸},则有
$$
\mbox{\codereplace{值}}-\mbox{\codereplace{减值}}\leqslant \mbox{\codereplace{尺寸}} \leqslant \mbox{\codereplace{值}}+\mbox{\codereplace{增值}}
$$
例如,长度\verb|\parskip|用于分隔相邻的段落,它被定为:
\begin{dmd}
0pt plus 1pt
\end{dmd}
这意味着,如果页面比较稀疏,\LaTeX 就会在段落之间增加1 pt垂直方向的空白。若要细微地调整水平或竖直方向上的距离,就很适合使用这种尺寸。此外,\LaTeX 的用户会有个奇特的机会,来处理另一类同样有趣的弹性长度。这类长度由以下两个特点:
\begin{itemize}
\item 长度为\textbf{零};
\item 可以在特定力的作用下\textbf{无限}伸长。
\end{itemize}
只要指明弹性的强弱,\LaTeXe 的指令就可以生成相应的弹性长度:
\begin{dmd}
\backslash stretch\{\codereplace{数字}\}
\end{dmd}
其中\codereplace{数字}代表弹力。这个数字可以带有符号,也可以是小数。以下是一个示例:
\begin{codelist}[4.2]{
〇\hspace{\stretch{1}}%
三分点\hspace{\stretch{2}}一
}
\begin{verbatim}
〇\hspace{\stretch{1}}%
三分点\hspace{\stretch{2}}一\end{verbatim}
\end{codelist}
这段\LaTeX 代码在``〇''和``三分点''、``三分点''和``一''之间依据弹性长度生成了空间\jz{
指令\texttt{\backslash hspace}生成了水平方向的空间,空间的长度取决于传入的参数。
},其中第二个空间的``僵硬''程度是第一个空间的两倍,对应地,空白占据了两倍的空间。此外需要注意,这种弹力是\emph{相对}但\emph{无限}的,因此,``〇''和``一''被``推''向了页面边缘。此外补充一点:\verb|\fill|是\verb|\stretch{1}|的简便写法。
\subsection{显示长度}
有时,显示长度的值十分有用。为了达成这个目的,可以借助指令\verb|\showthe|。该指令可以打断编译过程,并显示作为参数传入的长度的值,即:
\begin{dmd}
\verb|\showthe\linewidth|
\end{dmd}
该指令可以显示长度\verb|\linewidth|的值,同时打断\celan{\S 1.6}编译。我们可以在终端看到类似这样的信息:
\begin{dmd}
\begin{tabbing}
Document Class: book 2001/04/\= 21 v1.4 Standard LaTeX document\kill
\verb|[ ... ]| \> $\leftarrow$ \textsf{开头的一些套话}\\
Document Class: book 2001/04/21 v1.4 Standard LaTeX document\\
(/usr/share/texmf/tex/latex/base/bk12.clo)) (./test.aux)\\
> 17.62482pt. \> $\leftarrow$ \textsf{长度的值}\\
\verb|l.10 \showthe\parindent| \> $\leftarrow$ \textsf{要显示的长度}\\
~\\
?
\end{tabbing}
\end{dmd}
若编译是使用指令终端启动的,按\verb|<回车>|键就可以回到编译过程。
\begin{ii}
正如1.6节所说%TODO
,你使用的开发环境很可能不会显示来自\LaTeX 的消息。这种情况下,找到这些消息的任务就交给你了……
\end{ii}
\section{空间}
我们将在文档不同位置插入的空白区域统称为\emph{空间}。有很多指令可用于按预定义或由用户选择的长度插入空白。当然,此处的``长度''是指\LaTeX 中的长度。
\subsection{基本长度}
以下形式的指令可以在对象间插入一段空间(une espace)\jz{
我们使用了单词\emph{espace}的阴性形式,这可以指代印刷厂中用以分隔词或字母的小金属条。今天,该词作为阴性词依然在排版或印刷领域使用。
}:
\begin{dmd}
\backslash \codereplace{方向}space\{\codereplace{尺寸}\}
\end{dmd}
其中,\codereplace{尺寸}可以是刚性或弹性的长度,\codereplace{方向}按以下规则取值:
\begin{itemize}
\item 对于竖直方向,为\dm{v};
\item 对于水平方向,为\dm{h}。
\end{itemize}
有:
\begin{codelist}[4.3]{
空\hspace{1cm}出\texttt{1cm}
\vspace{2\baselineskip}
再跳过两行。
}
\begin{verbatim}
空\hspace{1cm}出\texttt{1cm}
\vspace{2\baselineskip}
再跳过两行。\end{verbatim}
\end{codelist}
\begin{ii}
\TeX 会在某些情况下删除空间。因此,有必要使用``带星''版本的指令:\verb|\hspace*|和\verb|\vspace*|。会造成问题的情况如下:
\begin{itemize}
\item 页首和页末;
\item 非段首或段末的行首和行末。
\end{itemize}
\end{ii}
\subsection{预定义的空间}
此处给出数个空间指令,并依照水平或竖直模式分为两类。
\subsubsection{水平空间}
刚性空间有如下示例:
% \begin{table}[ht]
\begin{tabular}{lcll}
\verb+\enspace+ & : & \textsf{I}\!\rule{0.5em}{1pt}\!\textsf{I} & 合\verb+0.5\quad+\\
\verb+\quad+ & : & \textsf{I}\!\rule{1em}{1pt}\!\textsf{I} & 合\verb+1em+\\
\verb+\qquad+ & : & \textsf{I}\!\rule{2em}{1pt}\!\textsf{I} & 合\verb+2\quad+\\
\end{tabular}
% \end{table}
弹性空间有如下示例:
% \begin{table}[ht]
\begin{tabular}{lcl}%todo现在是用字母凑的,看看能不能改成真的线段
\verb|\hfill| & :& 即\verb+\hspace{\fill}+\\
\verb|\hrulefill| & :& 与\verb+\hfill+相似,但会画一条线\\
\verb|\dotfill| & :& 与\verb+\hfill+相似,但会画一条圆点线\\
\end{tabular}
% \end{table}
以下几个示例使用了水平方向的空间。首先,需要注意,指令\verb|\hspace|两侧的空格不会被忽略:
\begin{codelist}[4.4]{
〇\hspace{1cm}一\par
〇 \hspace{1cm}一\par
〇 \hspace{1cm} 一\par
}
\begin{verbatim}
〇\hspace{1cm}一\par
〇 \hspace{1cm}一\par
〇 \hspace{1cm} 一\par\end{verbatim}
\end{codelist}
接下来,展示\LaTeX 的弹性空间:
\begin{codelist}[4.5]{
〇 \hfill{} 一\par
〇 \hrulefill{} 一\par
〇 \dotfill{} 一\par
}
\begin{verbatim}
〇 \hfill{} 一\par
〇 \hrulefill{} 一\par
〇 \dotfill{} 一\par\end{verbatim}
\end{codelist}
最后,展示以下相对弹力:
\begin{codelist}[4.6]{
〇 \dotfill{} 二分 \hfill{} 一\par
〇 \hrulefill{} 三分
\hspace{\stretch{2}} 一\par
}
\begin{verbatim}
〇 \dotfill{} 二分 \hfill{} 一\par
〇 \hrulefill{} 三分
\hspace{\stretch{2}} 一\par\end{verbatim}
\end{codelist}
现在,你应该已经明白了\LaTeX 预定义的``弹力''(即\verb|\hfill|、\verb|\hrulefill|、\verb|\dotfill|)的``僵硬程度''为1。
\subsubsection{竖直空间}
以下是垂直空间类中有代表性的三条指令:
\begin{itemize}
\item \verb|\smallskip|,用于垂直方向的\emph{小}空间;
\item \verb|\medskip|,用于垂直方向的\emph{中等}空间;
\item \verb|\bigskip|,用于垂直方向的\emph{大}空间。
\end{itemize}
这些空间的用法就像指令\verb|\vspace|一样。效果如下。
\begin{center}
\begin{minipage}[t]{0.2\textwidth}
默认:
\par
\S 下一段……
\end{minipage}
\begin{minipage}[t]{0.2\textwidth}
小:
\par\smallskip
\S 下一段……
\end{minipage}
\begin{minipage}[t]{0.2\textwidth}
中等:
\par\medskip
\S 下一段……
\end{minipage}
\begin{minipage}[t]{0.2\textwidth}
大:
\par\bigskip
\S 下一段……
\end{minipage}
\end{center}
存在一个预定义的弹性空间:\verb|\vfill|。它等价于
\begin{dmd}
\verb|\par\vspace{\fill}|
\end{dmd}
也就是说,它会切换自然段,并且插入尺寸为\verb|\fill|的竖直空间:
\begin{codelist}[4.7]{
% \hrulefill{}%TODO 重排此处效果
% 高
% \vfill
% \hfill{}悬在中间\hfill{}
% \vspace{\stretch{2}}
% \hfill{}低
% \hrulefill{}
\hrulefill{}%TODO 重排此处效果
高
~\\
\hfill{}悬在中间\hfill{}
~\\
~\\
\hfill{}低
\hrulefill{}
}
\begin{verbatim}
\hrulefill{}
高
\vfill
\hfill{}悬在中间\hfill{}
\vspace{\stretch{2}}
\hfill{}低
\hrulefill{}\end{verbatim}
\end{codelist}
\begin{ii}
为了避免产生意料以外的结果,重要的是在将指令\verb|\vspace|使用在\textbf{两段之间}。因此,建议养成在\verb|\vspace|之前或之后切换段落,具体做法是插入一个空行或使用指令\verb|\par|。
\end{ii}
\section{字盒}
本章的最后一个主题是\emph{字盒}。通过这个主题,你将明白本章的标题不是空口无凭的。正如我们之前大致了解过的,字盒是包含其他元素的实体(字盒也可以包含另一个字盒)。这种特殊的实体可以根据用户的幻想\jz{
嗯……还有一点耐心和幽默感……
}来放置。
字盒有两种基本类型(在\TeX 的层面上,分类会更精巧一些),它们都有自己的特殊行为。我们可以以这样的称呼来区分它们:
\begin{itemize}
\item \emph{简单}字盒;
\item \emph{段落}字盒。
\end{itemize}
我们将会看到一些精妙的操作,它们可以结合透明的概念,精益求精地实现一些实用的版式。
第一个示例实用了一些简单的字盒。我能肯定,它曾经让你的眼珠子瞪出来过——\dm{TeX}的标识\TeX 。实际上,其中有三个字母:T、E、X。它们被``装盒''排列,并且在水平和竖直方向上错开:
\begin{center}
\setlength{\fboxsep}{0pt} \setlength{\fboxrule}{0.2pt}
\Huge\fbox{T}\kern-.1667em%
\raisebox{-.5ex}{\fbox{E}}%
\kern-.125em\fbox{X}
\end{center}
注意,``E''的字盒向下错开,三个字盒彼此重叠。再举一个例子:
\newlength{\tmplength}
\begin{center}
\footnotesize
\settowidth{\tmplength}{citroen}
\rotatebox{45}{citroën}%
\hspace{-.82\tmplength}%
\raisebox{-4ex}{\rotatebox{45}{citroën}}%
\raisebox{0.707\tmplength}{\rotatebox{-45}{citroën}}%
\hspace{-0.82\tmplength}%
\raisebox{0.707\tmplength-4ex}{\rotatebox{-45}{citroën}}
\end{center}
同时,为了避免争吵\yz{
Citroën即雪铁龙,Renault即雷诺,二者都是法国的汽车品牌。此处是在用单词拼成两个品牌的车标,但雷诺的车标中间没有一横。
}:
\begin{center}
{\normalsize }
\tiny
\settowidth{\tmplength}{renault}
\rotatebox{60}{renault}%
\hspace{-.5\tmplength}%
renault%
\hspace{-.5\tmplength}\raisebox{0.866\tmplength}{\rotatebox{-60}{renault}}%
\hspace{-1.2\tmplength}\rotatebox{-60}{renault}
\hspace{-0.25\tmplength}\raisebox{-0.866\tmplength}{\rotatebox{60}{renault}}%
\end{center}
这里,每个单词都放在字盒中。字盒互相参考,实现一系列偏移和旋转。作为初级示例的收官,此处展示几个使用\emph{段落}字盒的案例:
\noindent\fbox{%
\begin{minipage}{4cm}这个字盒宽4 cm。这样一个字盒基本上可以包含\LaTeX 文档中的任何内容。
\end{minipage}}——接着往后看——
\rotatebox{45}{\fbox{\begin{minipage}[b]{3cm}
\textbf{嘭!}\\
这个``小盒盒''里面有一个数学公式!
\begin{displaymath}
ax+b=c
\end{displaymath}
\end{minipage}}}
下面的示例展示了彩色图片三个通道的原理:
\begin{center}
\settowidth{\tmplength}{字字字字}
\fbox{\begin{minipage}{\tmplength}
红红红红\par 红红红红\par 红红红红\par 红红红红
\end{minipage}}%
\hspace{-3em}%
\raisebox{-\baselineskip}{\fbox{\begin{minipage}{\tmplength}
绿绿绿绿\par 绿绿绿绿\par 绿绿绿绿\par 绿绿绿绿
\end{minipage}}}%
\hspace{-3em}%
\raisebox{-2\baselineskip}{\fbox{\begin{minipage}{\tmplength}
蓝蓝蓝蓝蓝\par 蓝蓝蓝蓝\par 蓝蓝蓝蓝\par 蓝蓝蓝蓝
\end{minipage}}}
\end{center}
\subsection{简单字盒}
第一类字盒是简单字盒,它可以像普通的单词一样出现在段落中。简单字盒有如下特点:
\begin{itemize}
\item 可以指定长度;
\item 其\emph{高度}取决于其中的内容;
\item \textbf{不能包含}段落跳转。
\end{itemize}
\subsubsection{不带边框}
使用指令\verb|\makebox|可以创建简单字盒:
\begin{dmd}
\backslash makebox[\codereplace{宽}][\codereplace{位置}]\{\codereplace{内容}\}
\end{dmd}
其中,\codereplace{宽}指定字盒宽度,\codereplace{位置}指定字盒中\codereplace{内容}的对齐方式(居中为\dm{c},左对齐为\dm{l},右对齐为\dm{r})。如下所示:
\begin{codelist}[4.8]{
啪\makebox[2cm][c]{嚓!}一个字盒\par
啪\makebox[3cm][r]{嚓嚓!}又一个字盒。
}
\begin{verbatim}
啪\makebox[2cm][c]{嚓!}一个字盒\par
啪\makebox[3cm][r]{嚓嚓!}又一个字盒。\end{verbatim}
\end{codelist}
参数\codereplace{宽}和\codereplace{位置}可以省略。如果省略,则字盒的宽度就是其中文本的宽度。此时可以使用:
\begin{dmd}
\backslash mbox\{\codereplace{文本}\}
\end{dmd}
而不是\verb|\makebox[][]{|\codereplace{文本}\verb|}|。同时需要注意,在指令\verb|\makebox|中使用选项\dm{s}可以使内容伸展排列,使得指定的尺寸被完全填满:
\begin{codelist}[4.9]{
\makebox[4cm][s]{好累啊!}
}
\begin{verbatim}
\makebox[4cm][s]{好累啊!}\end{verbatim}
\end{codelist}
\subsubsection{带边框}
使用指令\verb|\framebox|可以创建带边框的字盒。该指令与\verb|\makebox|的语法相同:
\begin{dmd}
\backslash framebox[\codereplace{宽}][\codereplace{位置}]\{\codereplace{内容}\}
\end{dmd}
与不带边框的字盒一样,带边框的字盒同样存在语法糖\verb|\fbox{|\codereplace{文本}\verb|}|。例如:
\begin{codelist}[4.10]{
好了\framebox[1.5cm][c]{那个}嗒哒!\par
然后\framebox[2.8cm][r]{对对对}说得对
\par 还有\fbox{那啥}
}
\begin{verbatim}
好了\framebox[1.5cm][c]{那个}嗒哒!\par
然后\framebox[2.8cm][r]{对对对}说得对
\par 还有\fbox{那啥}\end{verbatim}
\end{codelist}
%TODO 到这里,长度这个翻译就显得不太好了
可以调整两个长度,来修改\verb|\framebox|的效果:
\begin{itemize}
\item \verb|\fboxsep|,可以修改边框与文本的距离;
\item \verb|\fboxrule|,可以修改线条宽度。
\end{itemize}
\begin{codelist}[4.11]{
\setlength{\fboxrule}{5pt}
红 \framebox[2cm]{绿} 蓝\par
\setlength{\fboxrule}{0.4pt}
\setlength{\fboxsep}{8pt}
青 \framebox[2cm]{品} 黄
}
\begin{verbatim}
\setlength{\fboxrule}{5pt}
红 \framebox[2cm]{绿} 蓝\par
\setlength{\fboxrule}{0.4pt}
\setlength{\fboxsep}{8pt}
青 \framebox[2cm]{品} 黄\end{verbatim}
\end{codelist}
\begin{exclamation}
相较本章后文要提到的段落字盒,简单字盒有一个特点:不断字。这样一来,对于\linebreak 指令:
\begin{dmd}
\verb|=== \framebox[3cm]{这句话再长也不会被打断} ===|
\end{dmd}
其会生成:
=== \framebox[3cm]{这句话再长也不会被打断} ===
我们可以进一步利用这个特性,来让文字重叠(参见4.2.2小节中宽度为0的字盒)
\end{exclamation}
\subsection{简单字盒的操作}
只要培养出一点习惯,我们就可以将字盒朝任何方向移动。
\subsubsection{竖直方向平移}
平移可以通过如下指令实现。
\begin{dmd}
\verb|\raisebox{|\codereplace{平移}\}[\codereplace{深}][\codereplace{高}]\{\codereplace{文本}\}
\end{dmd}
其中,\codereplace{平移}是期望施加到\codereplace{文本}的平移量。例如:
\begin{codelist}[4.12]{
\raisebox{8pt}{纽约}飘了,
纽约在\raisebox{-1ex}{美国。}
}
\begin{verbatim}
\raisebox{8pt}{纽约}飘了,
纽约在\raisebox{-1ex}{美国。}\end{verbatim}
\end{codelist}
两个参数\codereplace{深}和\codereplace{高}可以``骗过''\LaTeX ,使其认为生成的字盒高度为\codereplace{高}、深度为\codereplace{深}。以下示例中,指令\verb|\raisebox|选择性地使用了一些参数。
\begin{dmd}
\begin{verbatim}
第1行:XXXXX\\
第2行:
XX\raisebox{0.8\baselineskip}{O}XX\\
第3行:XXXXX\\
第4行:XXXXX\\
第5行:
XX\raisebox{0.8\baselineskip}[1ex][2ex]{O}XX\\
第6行:XXXXX\\
\end{verbatim}
\end{dmd}
代码运行结果为:
\newcommand{\blob}{\makebox[\tmplength]{O}}
\begin{flushleft}
第1行:XXXXX\\
第2行:
XX\hspace{-\fboxrule}%
\fbox{\raisebox{0.8\baselineskip}{\blob}}%
\hspace{-\fboxrule}XX \\
第3行:XXXXX\\
第4行:XXXXX\\
第5行:
XX\hspace{-\fboxrule}%
\fbox{\raisebox{0.8\baselineskip}[1ex][2ex]{\blob}}%
\hspace{-\fboxrule}XX \\
第6行:XXXXX\\
\end{flushleft}
我们将第2行中间的``〇''提高了一些,边框显示出被提高的字盒的位置\jz{
此处的边框出于帮助理解机制的目的而特别展示。
}。在第5行中间的``〇''同样被提高,但这次我们指定了字盒(以边框展示)的尺寸。因此,\LaTeX 认为字盒的高度是\dm{1ex},而深度是\dm{2ex},生成的结果中,看上去O和字盒不在一行上。
\subsubsection{水平方向平移}
严格地说,水平方向的平移不是字盒的特性,因为通过插入合适的\celan{\S 4.3}空间即可实现。如下所示:
\begin{codelist}[4.13]{
Internet这个词不要\makebox[1.5cm]{打断}
\hspace{-1.5cm}\makebox[1.5cm]{///////}。
}
\begin{verbatim}
Internet这个词不要\makebox[1.5cm]{打断}
\hspace{-1.5cm}\makebox[1.5cm]{///////}。\end{verbatim}
\end{codelist}
注意,这不是``划掉''单词的最佳方法,但它展示了如何在水平方向上移动字盒——借助长度为负值的\verb|\hspace|。
\subsubsection{宽度为0的简单字盒}
宽度为0的字盒有时很有用。例如,对于需要叠加元素的情况,通过指令\verb|\makebox|第一个可选的变量指定尺寸为0:
\begin{codelist}[4.14]{
\newcommand{\grogra}{\huge\bfseries}
前前\makebox[0cm][c]{\grogra 戴}后后
前前\makebox[0cm][l]{\grogra 高}后后
前前\makebox[0cm][r]{\grogra 乐}后后
}
\begin{verbatim}
\newcommand{\grogra}{\huge\bfseries}
前前\makebox[0cm][c]{\grogra 戴}后后
前前\makebox[0cm][l]{\grogra 高}后后
前前\makebox[0cm][r]{\grogra 乐}后后\end{verbatim}
\end{codelist}
我们成功叠加了元素,但对齐方式似乎与我们想象的不太一样。实际上,变量\dm{l}将内容放在了插入字盒位置的\emph{右侧},而变量\dm{r}则会将其放在\emph{左侧}。
\subsubsection{旋转}
有若干\LaTeX 扩展可以旋转文本中的元素。此处选择介绍指令\verb|\rotatebox|,它属于第5章中会提到的扩展\textsf{graphicx}。语法如下:
\begin{dmd}
\backslash rotatebox\{\codereplace{角度}\}\{\codereplace{文本}\}
\end{dmd}
其中,\codereplace{角度}指沿顺时针方向旋转的角度,\codereplace{文本}即需要旋转的内容:
\begin{codelist}[4.15]{
当心\rotatebox{30}{转弯}。
}
\begin{verbatim}
当心\rotatebox{30}{转弯}。\end{verbatim}
\end{codelist}
\begin{ii}
本书使用的xdvi版本不能成功显示带有旋转的对象\jz{
对象可以显示,但不会旋转。
}。这个缺陷(以及一些其他问题)在未来的版本中可能修复。目前的解决办法是使用ghostview或gv实现输出PostScript,或输出Pdf(参阅附录A)。%TODO
\end{ii}
\subsection{段落字盒}
\emph{段落字盒}的特点是其内容可以换行和换段(而\emph{简单}字盒的内容不能)。有两种方法可以创建段落字盒,第一种方法是使用指令\verb|\parbox|:
\begin{dmd}
\backslash parbox [\codereplace{盒位置}][\codereplace{高}][\codereplace{文位置}]\{\codereplace{宽度}\}\{\codereplace{内容}\}
\end{dmd}
其中,\codereplace{内容}是想要放入字盒的内容,\codereplace{宽度}是要创建的字盒的宽度。选项\codereplace{底位置}是可选的,可以精确地确定参考点。这个参数可以类比环境\dm{tabular}\celan{\S 2.2.4}中的参数。例如:
\begin{dmd}
\begin{verbatim}
这是--- \parbox{2cm}{一个段落\\字盒}
---另一个--- \parbox[t]{2cm}{段落\\字盒}
---再来--- \parbox[b]{2cm}{一个段落\\字盒}
\end{verbatim}
\end{dmd}
该段指令的运行结果(为展示字盒,显示了边框)是:
这是--- \fbox{\parbox{2cm}{一个段落\\字盒}}
---另--- \fbox{\parbox[t]{2cm}{一个段落\\字盒}}
---再来--- \fbox{\parbox[b]{2cm}{一个段落\\字盒}}
为了在创建段落字盒时指定高度,我们可以选用参数\codereplace{高}。\codereplace{文位置}可以控制字盒中文字的垂直位置,默认与\codereplace{盒位置}相同,但在需要时也可以由我们指定。一般地,它可以取\dm{c}以表示居中、取\dm{t}或\dm{b}以分别表示靠上和靠下。此外,它还可以取\dm{s},表示将文字拉伸(英:strech)填满整个字盒——此时,为文字安排位置的工作就落到了用户的头上。例如:
\begin{dmd}
\begin{verbatim}
---\parbox[b][2cm]{2cm}{高\par 中\par 低}
\parbox[b][2cm][t]{2cm}{高\par 中\par 低}
\parbox[b][2cm][c]{2cm}{高\par 中\par 低}
\parbox[b][2cm][s]{2cm}{高\par
\vspace{\stretch{2}} 中\par\vfill 低}---\end{verbatim}
\end{dmd}
为清晰起见,配合\verb|\fbox|使用该段指令。运行结果如下:
---\fbox{\parbox[b][2cm]{2cm}{高\par 中\par 低}}
\fbox{\parbox[b][2cm][t]{2cm}{高\par 中\par 低}}
\fbox{\parbox[b][2cm][c]{2cm}{高\par 中\par 低}}
\fbox{\parbox[b][2cm][s]{2cm}{高\par
\vspace{\stretch{2}} 中\par\vfill 低}}---
可以使用环境\dm{minipage}创建段落字盒。该环境可以模拟创建出一个页面,并且带有所需的元素,如页脚注释、表格、列表,等等\jz{
然而,该环境不能带有浮动元素。
}。\dm{minipage}的语法和指令\verb|\parbox|类似,只不过使用环境的形式:
\begin{dmd}
\verb+\begin{minipage}+[\codereplace{盒位置}][\codereplace{高度}][\codereplace{文位置}]\{\codereplace{宽度}\}
\begin{verbatim}
... \marg{文本} ...