LaTeX 命令的可選參數不能有方括弧么？

我的例子是

documentclass{article}

ewcommand{ estcmd}[2][abc]{(#1)(#2)}

egin{document}

estcmd[[123]]{test}

end{document}


結果是

([123)(])test


看樣子 #1 是 [123，#2 是 ]。這是怎麼回事？

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可選參數的左右方括弧在外觀上是一對括弧，直觀上它應該滿足成對出現嵌套配對之類括弧所應該有的語義。

但實際上左右方括弧是兩個模式匹配的定界符，TeX 找到第一個左方括弧和第一個右方括弧，分別作為它取參數的左右邊界。

——而與之相對，花括弧在 TeX 中真的是括弧，真的要滿足左右必須配對，嵌套內外有別之類的特性的。

這是什麼原因呢？我們可以剝開 LaTeX 的外衣，看看在下面 TeX 幹了什麼。

必需參數所使用的花括弧，是 TeX 宏語言的一部分，是一種規定的語法。在 TeX 中一個必需參數是這樣定義的：

deffoo#1{使用參數#1}


這裡 foo#1 表示 foo 後面有一個參數。這裡並沒有指出花括弧，後面的參數，或者是一個字元，或者是一個宏，或者是一個用花括弧括起來的整體。花括弧是一種確定的語法，表示 TeX 的分組，當宏展開時要讀參數的時候遇到分組，就會把這個分組剝開，把分組的內容作為整個參數。

而用來定義可選參數的方括弧，實際只是 TeX 宏命令模式的一部分，不是特殊的語法。左右方括弧沒有特殊性，用兩個左括弧或別的什麼也是一樣的。實際上，可選參數是一種用宏構造出來的語法糖，在定義中是先預讀後面的字元，判斷字元是什麼，然後用模式匹配的宏定義。用 TeX 的語法寫，就是：

deffoo{futurelet
extfooAux}
deffooAux{ifx
ext[%
expandafterfooOptArg
else
expandafterfooArg
fi}
deffooArg#1{使用必需參數#1}
deffooOptArg[#1]#2{使用可選參數#1，和必需參數#2}

下面可以用
foo{abc}
或者
foo[opt]{abc}


在上面的例子中：

• foo 用來執行 futurelet，預讀 foo 後面的一個字元，把這個字元保存在
  ext 中，然後把控制權交給 fooAux。
• fooAux 則判斷剛才保存的預讀字元是不是左方括弧，如果是就說明後面是可選參數，把控制權交給 fooOptArg；如果不是就說明沒有可選參數，把控制權交給 fooArg。
• fooArg 就是一個普通的宏，接受一個參數。
• fooOptArg 是一個具有命令模式的宏，它接收兩個參數，前一個參數 #1 用兩個字元串即左右方括弧隔開，後一個參數是右方括弧後面的普通參數。對於 fooOptArg 來說兩個參數都是必需的，如果 fooOptArg 後面不是這個模式就會報錯。

因此，可選參數的魔法之處分別來自於 futurelet 的預讀、ifx 的判斷、以後面 fooOptArg 的模式匹配。在這裡，如果把 fooOptArg 的參數模式換成別的以 [ 開頭的形式，也是可以的。

LaTeX 的
ewcommand 內部實現比上面說得複雜一些，但原理是一樣的。

按我們前面的示意性定義，現在就可以分析

estcmd[[123]]{test}


到底發生了什麼了。

• 首先，TeX 使用 futurelet 預讀了 estcmd 後面的一個字元，保存了起來。
• TeX 檢查了保存的那個字元，經過比較，發現確實是左方括弧。把控制權交給一個處理可選參數的宏。

• 處理可選參數的宏的定義形如 fooOptArg[#1]#2，所以要進行模式匹配，也就是字元串查找啦。找到第一個左方括弧與第一個右方括弧之間的內容作為 #1，後面的作為 #2。所以我們看：
  estcmd [ [123 ] ] {test}

  第一個左方括弧後面的第二個左方括弧與數字 [123 是第一個參數 #1，而第一個右方括弧後面的單個字元第二個右方括弧 ] 是第二個參數 #2。至於後面的 {test}，根本沒有在這個宏展開的分析之列。

這就是出現原來題目中結果的原因。

那麼，可選參數里到底能不能用方括弧呢？能。用花括弧的分組把它包起來，這樣用就可以了：

estcmd[{[123]}]{test}


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