零、我就不寫成《latex 筆記（一）：nfss 那點事兒》了，省得你們指望還有二……
本文比較靠近 texnique 這個主題。想理解本文的內容，至少也得讀一下 texbook 或者 tex by topic 之類的。
一、nfss 框架是 latex2e 的核心內容，佔了 latex2e 原始碼的 30% 左右的篇幅。如果你不理解它的重要性，還有乙個資料：在完全安裝的 tex live 發行版中，各類字型巨集包編寫的字型定義檔案 (*.fd) 有 3000+。有了 nfss，大家才能快樂地使用 \bfseries \itshape 等命令切換字型，隨心所欲不踰矩了。
那麼沒有 nfss 的情況下怎麼切換字型呢？如果你像第 0 條裡面說的，讀過了兩本書之一，那麼你就知道是這麼來的：
% 以 txfonts 巨集包的字型 txr 為例
\font\txrm=txr at 12pt
\txrm hello, \tex\ and its fonts!
需要定義乙個控制序列（命令）代表實際的字型，然後在切換字型的時候用一下。plain tex 已經定義了一些，如 \bf \it \tt 之類。問題在於，\bf 是直立的粗體，\it 是普通字重的義大利斜體，如果你想要粗斜體，這個字型跟它倆一毛錢關係都沒有，必須你自己重新定義個諸如 \bfit 之類的字型命令才行。就連不同字型大小的字型，都需要重新定義。
那麼話說回來，其實 \bfseries \itshape 和 \mdseries \itshape 、\bfseries \upshape 等命令給出的字型也全都不一樣啊，這怎麼搞的？往下看。
二、上面讓看的兩篇文件，介紹了 nfss 重要的屬性——座標。乙個字型有 encoding / family / series / shape 和字型大小這五個座標，比如預設字型，10pt 的 computer modern roman （cmr10），在 nfss 的座標是 ot1/cmr/m/n/10。這裡就不鋪開講了，需要你真的看完那兩篇文件。
哦，你似乎在哪兒見到過這麼一串寫法？對了，在 overfull \hbox 等資訊裡滿都是這種寫法。好了，是時候告訴你真相了：在呼叫這個字型前，實際上就有這麼個全域性的定義：
\global\font\ot1/cmr/m/n/10=cmr10不過呢直接這樣寫是錯的，因為控制序列的名稱必須是字母類（catcode=11 的字元）。正確的寫法相當於這樣：
\global\expandafter\font\csname ot1/cmr/m/n/10\endcsname=cmr10也就是說，真實的字型命令，是由這些座標拼起來構建的。不同的座標會構造出來不同的字型命令，你每切換一次座標，很可能就要生成乙個新的字型命令。
三、真的就是把字型座標拼起來這麼簡單？當然不止，latex 需要額外的資訊找到上面**裡等號後面要賦值的字型名。把座標與字型名稱建立對映的東西，就是每個字型巨集包必不可少的 .fd 檔案。這個放到後面穿插著說。
四、現在要提到 nfss 裡的乙個比較核心的命令——\selectfont。在 \bfseries \itshape 或者 \small \large 等的定義裡都有它。你光用 \fontseries 或者 \fontsize 改座標還起不到改字型的作用，它只是把座標資訊存到了一些內部巨集，如 \f@encoding \f@series 等。\selectfont 才是改變字型的實際操作。
那麼 \selectfont 主要幹了些啥呢？
\declarerobustcommand\selectfont
%\pickup@font
\font@name
\size@update
\enc@update
}
定義裡，前兩行先不細看，它的作用是處理行距資訊。行距有兩種改法：\linespread 和 \renewcommand ，後者會導致 \baselinestretch 和用內部命令快取的行距擴充套件係數 \f@linespread 不一致（前者則沒有這個問題），所以在這兒要處理一下。
第 3-4 行就是定義出來所謂的 \ot1/cmr/m/n/10 了，這裡定義了乙個全域性的 \font@name，後面很多地方用得著，另外乙個重要的內部巨集是 \curr@fontshape，它儲存著前四個座標。
第 6 行則是使用這個 \ot1/cmr/m/n/10 改變字型了；第 7 行起到的作用是更新 \baselineskip 等一系列工作；第 8 行是改了 encoding 之後的一些處理。
重點看第 5 行：
\def\pickup@font意思不難，如果 \ot1/cmr/m/n/10 已經定義過，拿來現成用就好，否則需要定義新字型了。接下來看：
\def\define@newfontgroup 之內，第一行影響到向終端輸出的資訊；第 2-4 行是對 \font@name 內容的乙個拆包，把它裡頭的字型座標存進 \f@encoding \f@series 等。
後面的乙個關鍵巨集是 \try@load@fontshape：
\def\try@load@fontshape
%\global\expandafter\let
\csname\f@encoding+\f@family\endcsname\@empty
\nfss@catcodes
\let\nfss@catcodes\relax
\edef\reserved@a}}
%\reserved@a\relax}%
\fi}
我們可以看到，這個巨集起到的作用就是載入 .fd 字型定義檔案了。在此解釋兩個巨集：
那麼好了，往下走，如果 .fd 檔案載入了，各條 \declarefontfamily 也過了一遍，仍然找不到對應的字型怎麼辦？這就表明，字型包裡可能沒有定義你要的座標，這時就要進行回退（fallback），這個工作由 \wrong@fontshape 完成。每個 encoding 的定義檔案如 t1enc.def 裡，都會用 \declarefontsubstitution 命令給出用來回退的三個座標（ot1 的是在 latex2e 核心裡給的）。
\wrong@fontshape 的**就不繼續貼了，舉個例子，如果我弄了乙個錯誤的坐標出來， \ot1/cmr/***/***，latex 載入了 ot1cmr.fd 發現沒有這個座標，它就回退到 \ot1/cmr/***/n，還找不到，就回退到 \ot1/cmr/m/n。如果進行了回退，你會看到 "font shape *** undefined, use *** instead" 的提示。
如果找到了前四個座標的資訊，或者回退到了合適的前四個座標，接下來就要通過字型大小這個座標去找字型（tfm）了。這個功能由 \extract@font 完成，它呼叫了 \get@external@font 去解析 \declarefontshape 命令裡各種複雜的字型大小和 tfm 對映關係的定義式，後者內部用了 \try@size@range 完成實際的解析，用 \try@size@substitution 完成字型大小的 fallback。
五、囉囉嗦嗦地寫完了，不知道有多少人有足夠的耐心看到這兒，以及為了看懂它去看更多的書。latex 對字型的這套解決方案也許不是最優的，不過恐怕是無法替代的，不然那烏泱烏泱的字型巨集包都得改。
嗯我不是說了有 30% 的**是 nfss 嘛？事實上今天討論到的這部分連 5% 都佔不到。其餘的大頭是被 encoding 和數學字型佔了。encoding 的部分，要解決的是不同字型編碼下的一些命令和重音的實現，比如 ot1 下的 \"o 是兩個字元拼起來的，而 t1 則可以找到單個的字元。數學字型就不在這裡說了，要說起來肯定要另開一帖。
\endinput
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