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# Box 與 Glue：使用 LuaTeX 的簡短但具視覺化的介紹

## 供未來文章的導言

這篇文章是對使用……進行排版時所涉及的一些關鍵概念／模型的簡短導論 $$\mathrm \TeX$$: 盒子與膠水——為未來將會更詳細討論的文章「鋪陳場景」。後續文章將探討 $$\mathrm \TeX$$ 盒子，使用 $$\mathrm{Lua}\mathrm\TeX$$ 來產生如下範例的圖表（節點圖）：

![盒子的節點圖](/files/bbf51f95868b3f52e5c4a77bc0427ce5746110cf)

這張節點圖是由一個 `\hbox{...}` 建立而成，使用以下 $$\mathrm \TeX$$ 程式碼：

```latex

\hbox to100pt{A\hskip4pt plus3pt minus 2pt B%
\hskip 0pt plus 2fil C\hskip 0pt plus 2fill D\hskip 0pt plus 3fill}
```

如下所示（以邊界矩形繪製）：

![範例 \hbox](/files/b152b614e8047510a09261a7fa11454a6967388a)

這些節點圖顯示了 $$\mathrm \TeX$$ 盒子的深層內部結構——反映它們在 $$\mathrm \TeX$$ 中的儲存方式，並提供極具價值的圖形化描述，有助於更深入理解像是 `\hbox{...}` 或 `\vbox{...}`.

## 回到基礎……

即使作為一個新的，或只是偶爾使用的， $$\mathrm \LaTeX$$ 使用者，你很快就會遇到 $$\mathrm \TeX$$ 「盒子」的概念，或者 $$\mathrm \TeX$$ 其核心排版活動採用「盒子與膠水」模型。 $$\mathrm \TeX$$ 的排版演算法，大部分時間都花在建立並堆疊水平與垂直的盒子清單上。例如，當 $$\mathrm \TeX$$ 排版一段文字並將其分成一系列行時，它會把段落文字視為一串或一序列盒子，並使用這些字元盒子的寬度、高度與深度（實際上是字形）來找出最佳換行點，然後在排版後的文字行之間加入垂直空白（這種膠水稱為 `\baselineskip`）。段落中每一行排版結果本身也是一個盒子（包含其他盒子——例如字元），而排版後的段落各行（盒子）則垂直堆疊形成段落。最終，會產生最大的盒子：排版完成的頁面。顯然，這是一幅極度簡化的圖像，因為你還需要能夠移動並定位那些盒子，而且 $$\mathrm \TeX$$ 透過所謂的 *glue*來做到這一點：一種「彈性間距」的形式。Knuth 曾在《The $$\mathrm \TeX \mathrm{book}$$》第70頁評論說，「膠水」也許本該稱作「彈簧」，但這個術語很早就被採用了，而且借用 Knuth 的雙關語，它就此黏住了。

## 使用 $$\mathrm{Lua}\mathrm\TeX$$

使用 $$\mathrm{Lua}\mathrm\TeX$$來視覺化排版段落 [$$\mathrm{Lua}\mathrm\TeX$$ ，一個排版段落可以被處理成顯示用來排版它的組成部分：字元盒子，以及用來在字與字之間留白的彈性膠水。我們已建立一個簡單的 $$\mathrm \TeX$$（純](https://www.overleaf.com/latex/examples/using-a-luatex-callback-to-parse-typeset-paragraphs/mzbpwxtjshsj) ）專案

[![Screenshot of Overleaf](/files/e777620a29ae1cf4deec074afda72646b1a071b5)](https://www.overleaf.com/latex/examples/using-a-luatex-callback-to-parse-typeset-paragraphs/mzbpwxtjshsj)

來示範這一點： $$\mathrm{Lua}\mathrm \TeX$$ 這個專案的程式碼是為了說明這篇文章而寫，並不是段落「剖析器」的完整實作——它忽略了若干

![節點類型，並且純粹是為了說明本文所討論的概念。](/files/73e4d90a00683097a489a4395a6a146bc30192d0)

在下方的放大影像區塊中，你可以看到各個段落行被陰影標示成灰色條帶——請注意行與行之間有白色空隙：垂直膠水， $$\mathrm \TeX$$ 在堆疊它們以形成段落時插入的。如果你想進一步了解排版段落中行與行之間插入的垂直膠水，可以用 Google 搜尋討論 `\baselineskip` 以及 `\lineskiplimit`.

![顯示盒子與膠水的已剖析段落](/files/08e62114fc9d8c81052b9fba0ac8df59b87bc873)

當 $$\mathrm \TeX$$ 讀取並排版一段文字時，會把字間空白字元轉換成膠水團塊，其精確數值是所用字型的屬性之一。在排版過程中，這些字間膠水會被拉伸或壓縮到被認為足以達成美觀換行的程度。在上圖中你應注意以下幾點：

* 灰色條帶是排版後段落各行的邊界；
* 每個字元都顯示在一個定義其尺寸的盒子中（如 $$\mathrm \TeX$$ 所見）；
* 黃色方塊顯示了 $$\mathrm \TeX$$ 為了達成美觀換行而在字與字之間插入的膠水。請注意以下幾點：
* 字間膠水的寬度會因行而異，因為 $$\mathrm \TeX$$ 會伸展或收縮它來達成每次換行；
* 在第三行中，句點字元後面的膠水比同一行中的其他膠水更寬。
* 紅色方塊顯示了何處使用了明確的 `\hbox{...}` 。該 `\TeX` 命令會將 E 放入一個 `\hbox{...}` 中，使其可以向下移動以建立 $$\mathrm \TeX$$ 標誌。

在範例段落的結尾，有一長條膠水稱為 `\parfillskip`：這是由 $$\mathrm \TeX$$ 排版引擎插入以填滿最後一行的空白。 ![parfillskip glue](/files/d12c56ec6c6d0cd4c8e5c569e973880e2552743e)

### 直到下一篇文章

我們希望這篇文章已對 $$\mathrm \TeX$$中所使用的盒子與膠水原理提供了有用的導論。於即將發表的文章中，我們將使用 $$\mathrm{Lua}\mathrm\TeX$$ 更深入探討 $$\mathrm \TeX$$ 盒子的內容——使用本文開頭所示範的節點圖。


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