LaTeX 中暂存答案

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本文介绍如何在 LaTeX2e 中实现答案控制的效果，也即是答案统一在后面显示，考虑到有些朋友没有学习 LaTeX3，所以本文尽量用 LaTeX2e & TeX 来实现，如果对 LaTeX3 感兴趣，可以参考下面的文章

使用 LaTeX3 在试卷中做一个答案统计

用l3的seq实现习题答案统一输出

实现原理

我们的想法其实就是要在前面输入答案，但是不做输出，而是存起来，然后放到指定位置输出，例如

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1.这是题目这是题目...
\answer{C}
2.这是题目这是题目...
\answer{B}
...
\showanswer

大概就是这样，使用 \showanswer 命令来显示答案

讨论

不知道大家有没有注意过一个问题，在标准文档类中的 \author,\title,\date , 这些命令使用后并不会立即输出，而是等到 \maketitle 命令的到来才会输出，其实它就在做这样一个事情

为了更加清楚，我们来看看其源码，在命令行使用 latexdef -s \author 即可查看其定义

\author

哎，简化一下吧，大概类似于

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\newcommand*{\author}[1]{\newcommand{\@author}{#1}}

嘿，我们再来看看 \maketitle 命令呢，同样使用 latexdef -c article \maketitle

\maketitle

好吧，有点乱，我也没读懂，我猜测应该是设置了一些格式，然后将前面定义的所有与封面相关的元素全部删除了，好像没有多少对我们有用的信息呢. 咿，我发现有个 \@maketitle ,这小家伙藏得还挺深，还是被我揪出来了，latexdef -c article \@maketitle

\@maketitle

原来都藏在这儿呢，在封面使用前面定义的 \@author \@title 等，注意了，不是 \author \title 哦.

(做封面的朋友该有想法了)

回来吧，现在我们应该清楚了，\author 命令的作用只是在间接定义 \@author ，实际并不做输出

开始动手

设计输入

我们也可以仿照它的做法，来实现我们的效果，使用如下代码

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\newcommand{\answer}[1]{\def\@answer{#1}}

这里使用 \def 是为了避免 Command \@answer already defined. 的问题

但是这样有一个问题，当我们使用

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\answer{A}
\answer{B}
\answer{C}

后，实际保存在 \@answer 里面的值是 C，所以我们只用一个宏来保存答案似乎不太好办（LaTeX3 里面倒是很简单），最好是为每一个题目都分配一个宏来保存答案，考虑如下

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\newcommand{\answerI}[1]{\def\@answerI{#1}}
\newcommand{\answerII}[1]{\def\@answerII{#1}}
\newcommand{\answerIII}[1]{\def\@answerIII{#1}}
...

一张试卷 20 多个题目，难道我们要定义 20 多个命令？太麻烦了！如果能自动根据题号来定义命令就好了

唉，我想到了计数器，为其分配一个计数器 answer，尝试如下代码

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\newcommand{\answer}[1]{\def\answer\theanswer{#1}}

这样，使用第一次 \answer 就定义了 \answer1 , 第二次就定义了 \answer2 ,但是这样定义有两个问题

  1. \def\answer\theanswer 本身是有问题的
  2. \answer1 这样的命令命名是有问题的，数字正常情况下不能作为命令名

但是，不要气馁，我们正在慢慢接近答案

解决第一个问题就涉及到 TeX 中 迷人的宏展开 了，当然这里只涉及到很简单的

介绍两个命令 \csname 和 \endcsname , 我们使用如下命令

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\csname textbf \endcsname{abc} % ---> \textbf{abc}
\def\aa{textbf}
\csname \aa \endcsname{abc} % ---> \textbf{abc}

也就是说，夹在 \csname 和 \endcsname 之间的部分会先被完全展开至不可展开为止，然后再为其加上 \ 使其成为一个控制序列（命令）

解决第二个问题也很简单，我们只需将数字转化为罗马数字即可，这里是计数器，我们直接使用现成的\roman{answer} 即可

我们考虑如下定义

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\def\answer#1
{
  \expandafter\gdef\csname answer\roman{answer}\endcsname{#1}
  \stepcounter{answer}
}

这里使用了 \expandafter ,是为了跳过 \def 先展开 \csname 和 \endcsname 之间的内容，然后再 \def

设计输出

输出的话我们可以

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\answeri
\answerii
\answeriii
...

但更好的是使用循环来做这件事情，这里使用 pgffor 宏包提供的 \foreach 命令

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\foreach[parse] \x in{1,2,...,\theanswer}
{
  \csname answer\romannumeral\x \endcsname
}

注意这里的 \romannumeral 接受一个数字， 并将其转化为小写罗马数字，区别于刚刚的 \roman , 它是接受一个计数器，而不是接受数字

实现源码

现在我们将代码整合一下

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\documentclass{ctexart}
\usepackage{pgffor}
\newcounter{answer}
\setcounter{answer}{1}
\def\answer#1
{
  \expandafter\gdef\csname answer\roman{answer}\endcsname{#1}
  \stepcounter{answer}
}
\def\showanswer
{
  \foreach[parse] \x in{1,2,...,\theanswer}
  {
    \csname answer\romannumeral\x \endcsname
  }
}
\begin{document}
\begin{enumerate}
  \item 这是题目这是题目 \answer{A}
  \item 这是题目这是题目 \answer{D}
  \item 这是题目这是题目 \answer{B}
  \item 这是题目这是题目 \answer{C}
  \item 这是题目这是题目 \answer{B}
\end{enumerate}
答案分别是：\showanswer
\end{document}

输出

输出

好了，至此本文结束，下期再见吧 ~