《Lua-in-ConTeXt》06：伪竖排

上一篇：时间戳

这次会用到 Lua，我保证。

页码

在我的浅薄的审美范畴里，card.pdf 的页码没有在页脚（footer）的留白（Margin）区域居中，甚为不美。然而，card-env.tex 里的

\setuppagenumbering[location={footer,inmargin}]

对此却无能为力。既然如此，还要它作甚，破而后立吧。先将上述代码修改为

\setuppagenumbering[location=] % 关闭页码

然后使用 \setupfootertexts 在页脚的留白区域安放页码：

\setupfootertexts[margin][][\hfill 1\hfill]

当然不可能所有页面的页码都为 1，所以应当使用 \pagenumber 获得每一页对应的页码：

\setupfootertexts[margin][][\hfill\pagenumber\hfill]

现在将以下两行代码添加到 card-env.tex 里：

\setuppagenumbering[location=]
\setupfootertexts[margin][][\hfill\pagenumber\hfill]

时间戳

我想让时间戳出现在版心（或正文区域）右侧的留白区域，\setuptexttexts 可成就此事：

\setuptexttexts[margin][foo][bar]

可在正文区域的左侧和右侧的留白区域居中放置 foo 和 bar：

\setuptexttexts[margin][\hfill foo\hfill][\hfill bar\hfill]

去掉 foo，将 bar 换成时间戳：

\setuptexttexts
  [margin]
  [][\hfill 2023 年 01 月 26 日 凌晨 4 时 44 分\hfill]

结果是时间戳文字大部分出界了。这在预料之中，留白区域太窄，时间戳太长。

使用 \rotate 可以根据指定角度逆时针旋转文本，

\setuptexttexts
  [margin]
  [][\hfill\rotate[rotation=270]{2023 年 01 月 26 日 凌晨 4 时 44 分}\hfill]

在生成 PDF 文件的过程中，上述代码会导致 context 命令报错：

tex error       > tex error on line 1 in file ./card.tex: Argument of \rotate has an extra }

context 命令（严肃地说是 TeX 引擎）无法理解我在 \setuptexttexts 里传入的信息是什么，反而认为我传入的是错误的信息。可以用 { 和 } 构造一个编组（Group），将 \rotate[...]{...} 语句囊括于其中，从而让 context 命令认为传入 \setuptexttexts 的是一段挺正常的文本：

\setuptexttexts
  [margin]
  [][\hfill{\rotate[rotation=270]{2023 年 01 月 26 日 凌晨 4 时 44 分}}\hfill]

现在已将时间戳完整地显现于版心右侧的留白区域，但其中每个字是躺着的，需要设法让其中的汉字站立起来。

在进行下文之前，需要给出上述最终排版结果对应的 card-env.tex 和 card.tex。

card.tex：

\environment card-env
\setuptexttexts
  [margin]
  [][\hfill{\rotate[rotation=270]{2023 年 01 月 26 日 凌晨 4 时 44 分}}\hfill]
\showframe
  
\starttext
看版心右侧 $\rightarrow$
\stoptext

card-env.tex：

% 页面布局
\definepapersize[card][width=85.6mm,height=53.98mm]
\setuppapersize[card]
\setuplayout
  [backspace=.1\paperwidth,
    width=.8\paperwidth,
    topspace=.015\paperheight,
    height=.97\paperheight,
    leftmargin=.666\backspace,
    rightmargin=.666\cutspace,
    headerdistance=.025\makeupheight,
    footerdistance=.025\makeupheight,
    textheight=.95\makeupheight]

% 字体
\definefontfamily[myfont][serif][sourcehanserifcn]
\setscript[hanzi]
\setupbodyfont[myfont,7pt]

% 页码
\setuppagenumbering[location=]
\setupfootertexts[margin][][\hfill\pagenumber\hfill]

% 标题
\setuphead[title][align=middle]

TeX 宏

接下来，焦点是 card.tex 文件中的

\setuptexttexts
  [margin]
  []
  [\hfill{\rotate[rotation=270]{2023 年 01 月 26 日 凌晨 4 时 44 分}}\hfill]

可以定义一个宏，用于简化 \setuptexttexts 语句。例如

\def\timestamp{\rotate[rotation=270]{2023 年 01 月 26 日 凌晨 4 时 44 分}}
\setuptexttexts
  [margin]
  [][\hfill\timestamp\hfill]

我试验过了，排版结果依然与上一节最后给出的排版结果相同。\timestamp 是一个宏。它在 \stemptexttexts 语句里出现的时候，可称为它被调用了。宏调用的结果便是它的定义。

最简单的宏定义，形式如下

\def\foo{...宏定义...}

宏又了定义之后，TeX 遇到 \foo，就会用它的定义替换它，这个过程称为宏的展开。例如

\environment card-env
\starttext
\def\hello{汉字！} % 宏定义
\hello % 宏调用，\hello 会被 TeX 编译器替换为「汉字！」
\stoptext

宏可以接受参数，例如：

\def\timestamp#1{\rotate[rotation=270]{#1}}

其中 #1 表示 \timestamp 的第一个参数。带参数的宏，用法通常是

\宏{参数}

例如，

\timestamp{2023 年 01 月 26 日 凌晨 4 时 44 分}

展开结果为：

\rotate[rotation=270]{2023 年 01 月 26 日 凌晨 4 时 44 分}

仅需要知道这些知识，便可进入 Lua 的世界。

Hello，Lua！

我要用 Lua 语言对 \timestamp 所接受的参数里的每个汉字逆时针旋转 90 度角。对于 Lua 语言，完成此事的关键在于遍历一个字符串里的每个字符，稍微有些难度的是，这个字符串里含有汉字，这需要 Lua 支持文字的 UTF-8 编码。不需要解释太多，汉字虽然在计算机软件技术里也是疼痛了很久，但现在是 UTF-8 的时代。

假设有 Lua 字符串变量 x

x = "我喜欢汉字"

Lua 语言已经不需要我们再为它做什么额外的工作，它能够理解 UTF-8。可遍历 x 的每个字符的代码如下：

for _, c in utf8.codes(x) do
    print(utf8.char(c))
end

变量 c 的值是 Unicode 码位（codepoint），需要使用 Lua 语言的 utf8 库提供的 utf8.char 函数将其转换为 UTF-8 编码，然后方能被 print 之类的函数视为字符串而输出至程序外部——终端或文本文件。之所以从 UTF-8 编码的字符串里获得 Unicode 码位，再将 Unicode 码位转化为 UTF-8 编码，字符串里每个字符的编码长度并不固定，先将字符串转化为固定长度的 Unicode 码位序列，对字符串的解析会更方便。

倘若系统里并未安装 Lua 解释器，没有关系，因为 ConTeXt 的 TeX 解释器里内嵌了 Lua 解释器，因此可将上述 Lua 代码存入 .lua 文件，例如 foo.lua，然后在在终端执行以下命令：

$ context --noconsole foo.lua

可得到以下输出：

resolvers  ... ... ...
我
喜
欢
汉
字
system          | total runtime: 0.489 seconds of 0.539 seconds

虽然 context 命令输出了很多它觉得有必要输出的信息，但是也输出了我想看到的信息。

要旋转字符串里的每个字符，只需对上述的字符串遍历代码略作修改，例如

for _, c in utf8.codes(x) do
    print(string.format("\\rotate[rotation=90]{%s}", utf8.char(c)))
end

可在终端输出

\rotate[rotation=90]{我}
\rotate[rotation=90]{喜}
\rotate[rotation=90]{欢}
\rotate[rotation=90]{汉}
\rotate[rotation=90]{字}

string.format 是 Lua 的字符串格式化函数，在上述代码里，它可将 utf8.char(c) 生成的汉字信息作为字符串嵌入

"\\rotate[rotation=90]{%s}"

中的 %s 位置，并取代 %s。这就是所谓的字符串格式化。不使用字符串格式化函数也能产生与上述代码等价的输出，只需使用字符串连接符号 ..，例如：

print("\\rotate[rotation=90]{" .. utf8.char(c) .. "}"))

至于上述代码里，为何输出 \\rotate... 需要用两个反斜线符号 \，因为在 Lua 语言里，\ 符号用于对一些特殊符号进行转义，而 \ 自身也是此类特殊符号。

至此，关键技术已然解决，但如何将上述的 Lua 代码嵌入 ConTeXt 源文件呢？可使用 \ctxlua。

\ctxlua

\ctxlua 说，看我的！

\def\timestamp#1{\rotate[rotation=270]{\ctxlua{%
  for _, c in utf8.codes(x) do
    context("\\rotate[rotation=90]{%s}", utf8.char(c))
  end}}

将上一节给出的字符串遍历代码嵌入 \timestamp 的定义之后，变动的仅仅是将 Lua 函数 print 替换为函数 context，因为后者可将信息输出到 PDF 文件里，而前者仅能将信息输出到终端。此外，string.format 也不需要了，因为 context 函数自身支持字符串格式化。

现在，对一下 card.tex 吧……

\environment card-env
\def\timestamp#1{\rotate[rotation=270]{\ctxlua{%
  x = "#1"
  for _, c in utf8.codes(x) do
    context("\\rotate[rotation=90]{%s}", utf8.char(c))
  end}}
\setuptexttexts
  [margin]
  []
  [\hfill\timestamp{我喜欢汉字}\hfill]

\starttext
向右看 $\rightarrow$
\stoptext

ConTeXt 的 TeX 编译器（LuaTeX）在处理 card.tex 时，会报错：

tex error       > tex error on line 13 in file ./card.tex: The file ended when scanning a definition.

这个错误让我一整天徘徊不前，且百思不得其解。直到我去 ConTeXt 的 Wiki 上查阅了 \ctxlua 的文档：

https://wiki.contextgarden.ne...

文档里说：

Use this command to quickly execute some Lua code. TeX expands the argument before Lua receives it. Advantage: you can pass the contents of macro parameters like #1 to Lua. Disadvantage: everything after a percent sign is ignored, and once the comments are processed out the linebreaks are stripped, too.

意思时，字符串格式化里的 % 被 TeX 编译器误以为是 TeX 源文件里的注释符 %。此问题无解。避开方法是用字符串连接符 .. 代替字符串格式化：

\def\timestamp#1{\rotate[rotation=270]{\ctxlua{%
  x = "#1"
  for _, c in utf8.codes(x) do
    context("\\rotate[rotation=90]{" .. utf8.char(c) .. "}")
  end}}}

经过上述修正，card.tex 可通过 TeX 编译器，顺利转化为 card.pdf。

站立起来的这几个汉字，其间距过于紧密，可通过 TeX 命令 \kern 构造指定宽度的空白空间予以调解：

\def\timestamp#1{\rotate[rotation=270]{\ctxlua{%
  x = "#1"
  pad = "\\kern.125em"
  for _, c in utf8.codes(x) do
    context(pad .. "\\rotate[rotation=90]{" .. utf8.char(c) .. "}" .. pad)
  end}}}

\ctxlua 虽然能解决问题，但是让 \timestamp 宏的定义甚为丑陋。倘若在 \startluacode ... \stopluacode 里定义一个 rotate 函数，便可让 \timestamp 的定义大幅简化。

试试看，

\startluacode
my = {}
function my.rotate(x, a)
    pad = "\\kern.125em"
    for _, c in utf8.codes(x) do
        context("%s\\rotate[rotation=%d]{%s}%s", pad, a, utf8.char(c), pad)
    end
end
\stopluacode
\def\timestamp#1{\rotate[rotation=270]{\ctxlua{my.rotate("#1", 90)}}}

我试过了，没问题，依然能生成上一节最后的排版结果。顺便解释一下，my 是我为 rotate 的命名空间。使用命名空间的好处是，可避免函数同名而造成一些误会。

竖排的时间戳

好了，现在我们可以再对一下 card.tex 了。

\environment card-env
\startluacode
my = {}
function my.rotate(x, a)
    pad = "\\kern.125em"
    for _, c in utf8.codes(x) do
        context("%s\\rotate[rotation=%d]{%s}%s", pad, a, utf8.char(c), pad)
    end
end
\stopluacode
\def\timestamp#1{\rotate[rotation=270]{\ctxlua{my.rotate("#1", 90)}}}
\setuptexttexts
  [margin]
  []
  [\hfill{\timestamp{2023 年 01 月 26 日 凌晨 04 时 44 分}}\hfill]

\starttext
向右看 $\rightarrow$
\stoptext

结果很丑：

如果仅仅让汉字竖立，其它符号保持躺平，结果会美观一些。要实现该想法，需要对 \timestamp 的参数里的汉字进行识别。下面定义一个函数，使之能够基于汉字的 Unicode 码区识别汉字：

function my.is_cjk_char(c)
    if c >= 0x3400 and c <= 0x4db5
        or c >= 0x4e00 and c <= 0x9fa5
        or c >= 0x9fa6 and c <= 0x9fbb
        or c >= 0xf900 and c <= 0xfa2d
        or c >= 0xfa30 and c <= 0xfa6a
        or c >= 0xfa70 and c <= 0xfad9
        or c >= 0x20000 and c <= 0x2a6d6
        or c >= 0x2f800 and c <= 0x2fa1d
        or c >= 0xff00 and c <= 0xffef
        or c >= 0x2e80 and c <= 0x2eff
        or c >= 0x3000 and c <= 0x303f
        or c >= 0x31c0 and c <= 0x31ef then
        return true;
    else
        return false;
    end
end

修改 my.rotate 函数：

function my.rotate(x, a)
    pad = "\\kern.125em"
    for _, c in utf8.codes(x) do
        if my.is_cjk_char(c) then
            context("%s{\\rotate[rotation=%d]{%s}}%s", pad, a, utf8.char(c), pad)
        else
            context(utf8.char(c))
        end
    end
end

结果如下：

该结果依然不尽人意，数字和汉字没有竖直居中对齐。若要解决这个问题，需要整些暴力手段（希望以后能找到更为简单的方法）：

function my.rotate(x, a)
    pad = "\\kern.125em"
    for _, c in utf8.codes(x) do
        if my.is_cjk_char(c) then
            context("%s{\\rotate[rotation=%d]{%s}}%s", pad, a, utf8.char(c), pad)
        else
            context("{\\raise.5\\maxdepth\\hbox{%s}}", utf8.char(c))
        end
    end
end

TeX 宏\hbox 可将字符包围在一个水平对齐的盒子里。在 card.tex 文件里，\raise.5\maxdepth\hbox{...} 可将竖排的每个非 CJK 字符向右偏置 0.5 倍的 \maxdepth。

TeX 宏 \raise和 \lower 可将字符向上（或向下）提升指定距离，但是将其与 ConTeXt 宏\rotate 宏在竖排时配合使用时，用途便会变为向左或向右微调字符位置。

\maxdepth 是 ConTeXt 排版时为一行文字定义的最大深度值，其含义可参考：

完整的 card.tex 内容如下：

\environment card-env
\startluacode
my = {}
function my.is_cjk_char(c)
    if c >= 0x3400 and c <= 0x4db5
        or c >= 0x4e00 and c <= 0x9fa5
        or c >= 0x9fa6 and c <= 0x9fbb
        or c >= 0xf900 and c <= 0xfa2d
        or c >= 0xfa30 and c <= 0xfa6a
        or c >= 0xfa70 and c <= 0xfad9
        or c >= 0x20000 and c <= 0x2a6d6
        or c >= 0x2f800 and c <= 0x2fa1d
        or c >= 0xff00 and c <= 0xffef
        or c >= 0x2e80 and c <= 0x2eff
        or c >= 0x3000 and c <= 0x303f
        or c >= 0x31c0 and c <= 0x31ef then
        return true;
    else
        return false;
    end
end
function my.rotate(x, a)
    pad = "\\kern.125em"
    for _, c in utf8.codes(x) do
        if my.is_cjk_char(c) then
            context("%s{\\rotate[rotation=%d]{%s}}%s", pad, a, utf8.char(c), pad)
        else
            context("{\\raise.5\\maxdepth\\hbox{%s}}", utf8.char(c))
        end
    end
end
\stopluacode
\def\timestamp#1{\rotate[rotation=270]{\ctxlua{my.rotate("#1", 90)}}}
\setuptexttexts
  [margin]
  [][\hfill{\timestamp{2023 年 01 月 26 日 凌晨 04 时 44 分}}\hfill]
\showframe

\starttext
向右看 $\rightarrow$
\stoptext

可将 \environment card-env 和 \setuptexttexts 之间的内容移动到 card-env.tex 文件。

结语

若需要用 ConTeXt 实现真正的竖排，推荐黄复雄的 vertical-typesetting 模块。

下一篇：时间管理

《Lua-in-ConTeXt》06：伪竖排

页码

时间戳

TeX 宏

Hello，Lua！

\ctxlua

竖排的时间戳

结语

参考

garfileo

引用和评论

ConTeXt 蹊径