“9.81 m/s²” 中数字与单位之间的那个空格，并不是为了好看。国际计量大会发布的《SI 手册》明确指出：这个空格就是乘号——正因如此，一个量是不可拆分的整体，绝不能在行末断开。在 LaTeX 中把这一整套规则接管过去的，就是 siunitx 宏包。本页沿着当前 v3 的三根支柱 \num、\unit、\qty 展开，并顺带回答：单位为什么排成直立体，千位为什么用空格而不是逗号分隔，表格中的 S 列如何按小数点对齐，以及旧帖子里的 \SI、\si 该怎么改写。
为什么不能手写 \mathrm{kg}
手写之所以会失败，是因为要遵守的不是个人品味，而是 国际标准，而且有三条规则同时生效。第一条是字体。《SI 手册》规定，单位符号“无论周围文字使用何种字体，都排成直立体”，因为 m、kg、s 不是变量。但 LaTeX 数学模式中的字母默认是斜体，于是直接写 $9.81 kg$ 会让单位看起来像斜体 k 与 g 的乘积。写成 \mathrm{kg} 可以修好这一处——而一篇论文里有几十处这样的地方。
第二条是空格。《SI 手册》§5.4.3 规定“数值总是在单位之前，并且总是用一个空格把二者分开”，接着解释说 这个空格被视为乘号。因此 9.81kg 和 9.81 kg 都不合规。标准给出的唯一例外，是平面角的度、分、秒（°、′、″）——只有这里不留空格。所以 30.2 °C（摄氏温度有空格）与 22.20°（角度无空格）会出现在同一段里。也就是说，一篇文档中“° 前留空格”和“不留空格”两种情况并存，要在几百处手工维持这个区别，说实话并不现实。
第三条是“不可断开”。既然量是数值与单位的乘积，就不允许出现行末只剩 9.81、m/s² 被推到下一行的排法。siunitx 默认禁止这种断行，只有在确实需要时才用 allow-quantity-breaks 打开。所以在窄栏中看到 underfull hbox 警告，那不是事故，而是规则正在生效的证据。以上三点，只要在导言区加一行 \usepackage{siunitx} 就一并解决——而且还附带一个好处：日后改一处设置，就能改变整篇文档的呈现方式。
\usepackage{siunitx}
% by hand: three separate things to remember, every time
$9.81\,\mathrm{m}\,\mathrm{s}^{-2}$
% with siunitx: one command, and the standard is applied for you
\qty{9.81}{\metre\per\second\squared}
\qty{100}{\degreeCelsius} % 100 °C - space kept before the degree
\qty{10}{\percent} % 10 % - space here too
\ang{22.20} % 22.20° - but no space for a plane angle\num：裸写的数字会发生什么
\num{…} 只接收数值本身，并按标准处理分组、指数、符号和前导零。\num{12345} 得到 12 345，\num{1.234e5} 得到 1.234 × 10⁵，\num{.5} 得到 0.5。最后一项作用不小：《SI 手册》要求“当数介于 +1 与 −1 之间时，小数点前必须有一个零”，所以应写 0.234 而非 .234。源文件里敲 .5、输出里得到 0.5，省下的键入量比看上去多。
千位用 空格而非逗号 分隔，并不是宏包作者的个人偏好。这是 1948 年第 9 届国际计量大会第 7 号决议定下的：数可以每三位分成一组以便阅读，而“组与组之间的空隙中，绝不插入点或逗号”。同一决议在谈到小数点时用的措辞是“逗号（法国惯例）或点（英国惯例）”——今天读来颇有几分可爱。所以 43 279.168 29 合规，43,279.168,29 不合规。siunitx 中 group-separator 的默认值，正是那个细空格 \,。
输入端反而很宽容。input-decimal-markers 的默认值是 ., 两个字符，所以 \num{0,1234} 与 \num{0.1234} 结果相同。指数标记 input-exponent-markers 的默认值是 dDeE 四个字母，因此源自 Fortran 风格的 3.45d-4 也会被读作 3.45 × 10⁻⁴。这意味着从 CSV 或仪器日志里直接粘来的数值，不必先统一格式就能扔进去。\num 唯一不做的是乘法：在 v3 中，数值之间的乘积交给专用的 \numproduct{1.2 x 3.4}（用 x 分隔）。这种分工同样遵循标准——《SI 手册》规定，数与数相乘时只应使用乘号 ×。
\num{12345} % 12 345 - grouped with a thin space, never a comma
\num{43279.16829} % 43 279.168 29
\num{1.234e5} % 1.234 x 10^5
\num{3.45d-4} % 3.45 x 10^-4 - Fortran-style d also works
\num{0,1234} % 0.1234 - comma accepted on input
\num{.5} % 0.5 - leading zero supplied
\num{-15673} % -15 673
\numproduct{1.2 x 3.4} % 1.2 x 3.4 - products need their own command小数点用点还是逗号：locale 与 output-decimal-marker
标准的答案是：两者都对。2003 年第 22 届国际计量大会第 10 号决议规定，小数标记“应为行上的点或行上的逗号”，且所选的那一种“应是该语言与语境中习惯使用的那一种”。因此，在德语、法语、西班牙语文档中排成 9,81 m/s²，与在英语文档中排成 9.81 m/s²，具有完全相同的正当性。并不存在一个是“正版”、另一个是“口音”的问题。siunitx 的设计对此很诚实：它把输入的格式与输出的格式分开。
切换方式有两种。要精细控制，就分别设置输出小数标记 output-decimal-marker 与千位分隔 group-separator。要整套切换地区惯例，则用 locale 选项；宏包自带 UK、US、DE（德国）、PL（波兰）、FR（法国）、SI（斯洛文尼亚）、ZA（南非）的配置。关键在于源文件无需改动：\qty[locale = DE]{6.789}{\metre} 源里仍写点号，输出却是 6,789 m。正因如此，同一份稿件才能同时出英文版和德文版。
对于宏包未收录的地区——例如西班牙语区或意大利语区——locale 帮不上忙，需要自己写：\sisetup{output-decimal-marker = {,}}。这里有一个很容易踩的坑：把小数标记改成逗号之后，又把千位分隔也设成逗号。同时写下 group-separator = {,} 与 output-decimal-marker = {,}，\num{12345.678} 会输出 12,345,678，读者根本分不清哪个逗号是小数点。这时你就会切身体会到，1948 年的决议为何要特意写明“组与组之间绝不插入点或逗号”。把千位分隔保留为默认的细空格，才是稳妥做法。
\qty[locale = DE]{6.789}{\metre} % 6,789 m - source keeps the point
\num[output-decimal-marker = {,}]{1.23} % 1,23
\num[group-separator = {,}]{12345} % 12,345 - US/UK habit, not SI
% document-wide, for a locale siunitx does not ship
\sisetup{output-decimal-marker = {,}} % group-separator stays a thin space
% do NOT do this: the output 12,345,678 is unreadable
% \sisetup{output-decimal-marker = {,}, group-separator = {,}}\unit：单位的两种写法与 \per
\unit{…} 只排版单位本身，写法有两种。literal（直写） 风格直接敲符号，如 \unit{kg.m/s^2}，其中句点 . 是单位之间的乘积，/ 是商，^ 是上标。宏 风格则用前缀、单位和幂逐词搭建，如 \unit{\kilo\gram\metre\per\second\squared}，写起来很像把单位名称念出来。实用上的分界很清楚：临时赶写一个单位就用 literal；日后可能想一次性改变全文单位外观，就用宏。因为选项只对宏形式起作用。
| 宏 | 含义 | 输出 |
|---|---|---|
\gram | 基本单位宏；\metre \second \ampere \kelvin \mole \candela 同理 | g |
\kilo | 前缀；不能单独使用，后面必须跟单位 | k |
\kilogram | 带前缀的单位写成一个词；与 \kilo\gram 结果相同 | kg |
\per | 把后面的单位送入分母：\joule\per\mole | J mol⁻¹ |
\squared | 把前一个单位平方（后置）；立方用 \cubed | m² |
\square | 把后一个单位平方（前置）；立方用 \cubic | m² |
\degreeCelsius | 摄氏度；按标准要求，前面保留空格 | °C |
\percent | 百分号；SI 认可可与之并用，前面同样有空格 | % |
\per 的外观由 per-mode 选项决定——这里正是旧教程最常弄错的地方：默认是负幂。\unit{\metre\per\second\squared} 输出的是 m s⁻² 而不是 m/s²，\unit{\kilo\gram\per\cubic\metre} 也是 kg m⁻³ 而不是 kg/m³。想要斜杠就写 per-mode = symbol，想要上下排列的分数就写 per-mode = fraction。在导言区写一次 \sisetup{per-mode = symbol}，全文所有单位都会遵循这一方针。
一旦选了斜杠，siunitx 会悄悄补上括号。因为《SI 手册》§5.4.6 规定，用斜线作除法时必须加括号以避免歧义：(a/b)/c 可以，a/b/c 不行。所以 \unit[per-mode = symbol]{\joule\per\mole\per\kelvin} 输出的是 J/(mol K) 而不是 J/mol/K。一条手写时只能靠“记得留意第二个斜杠”来遵守的规则，就这样被结构性地保证了。手册还补充说，复杂情形下更宜使用负指数——这正是默认值为 per-mode = power 的原因。
\unit{kg.m/s^2} % kg m/s^2 - literal input, slash kept
\unit{\kilo\gram\metre\per\second\squared} % kg m s^-2 - default per-mode = power
\unit[per-mode = symbol]{\kilo\gram\per\cubic\metre} % kg/m^3
\unit{\joule\per\mole\per\kelvin} % J mol^-1 K^-1
\unit[per-mode = symbol]{\joule\per\mole\per\kelvin} % J/(mol K) - brackets added
\sisetup{per-mode = symbol} % one policy for the whole document用 \qty 把数值和单位合到一起：范围、列表与角度
\qty{数值}{单位} 把第一个参数交给 \num，第二个交给 \unit，并在两者之间放上符合标准的空格。因此不必学新记法：能写进 \num 的和能写进 \unit 的，直接并排放好即可。单位部分既可以是宏形式（\metre\per\second\squared），也可以是 literal 形式（m/s）。本页开头那个想法——量是数值与单位的乘积——被 \qty 直接做成了一条命令。
范围和列表也有各自的命令，其中最惹眼的是 \qtyrange{10}{20}{\metre} 的输出：它给出 10 m to 20 m，而不是 10–20 m。这同样源自标准。《SI 手册》提醒，用短横线连接物理量可能被误读为负值；由于量是单一的数学实体，用连接号连接数值再只写一个单位同样不正确；并 强烈建议使用“to”这个词。在表头里写 10–20 m 的冲动很强，但那是不合规的。\qtylist{10;20;30}{\metre} 排出的是 10 m, 20 m and 30 m。
角度是唯一交给 \ang 而非 \qty 处理的情形。如前所述，\ang{45} 输出没有空格的 45°；用分号分隔度、分、秒时，\ang{45;30;15} 得到 45° 30′ 15″。不过默认应优先用前一种写法：《SI 手册》指出，平面角一般更宜将度作十进制细分，因此除航海、制图、天文以及极小角度测量等领域外，22.20° 优于 22° 12′。分与秒的写法，不妨看作只给需要它的领域准备的工具。
\qty{9.81}{\metre\per\second\squared} % 9.81 m s^-2
\qty{1.234e5}{\kilo\gram\per\cubic\metre} % 1.234 x 10^5 kg m^-3
\qty{2.998e8}{m/s} % literal units work here too
\qtyrange{10}{20}{\metre} % 10 m to 20 m - the word "to", not a dash
\qtylist{10;20;30}{\metre} % 10 m, 20 m and 30 m
\ang{22.20} % 22.20° - decimal degrees are preferred
\ang{45;30;15} % 45° 30' 15" - degrees; minutes; seconds用括号写不确定度：\num{1.234(5)}
测量值总带着不确定度。siunitx 会把输入中的圆括号直接读作不确定度，因此 \num{1.234(5)} 排出 1.234(5)。这种括号记法不是 siunitx 的发明，而是《SI 手册》§5.4.5 给出的写法——那里把中子质量写作 mₙ = 1.674 927 471(21) × 10⁻²⁷ kg，括号中的数字表示相对于所引数值末几位的标准不确定度。所以，把 (…) 交给 \num，正是标准本来就预期的输入写法。
呈现方式由 uncertainty-mode 选择。默认的 compact 把括号中的数字当作最低位上的数字打印（\num{123.45(120)} → 123.45(120)），full 则把不确定度打印为完整数值（→ 123.45(1.20)）。启用 separate-uncertainty 会得到用 \pm 分开的形式 1.234 ± 0.005。这里值得留意的是单位作用于谁：写成 12.3 ± 0.4 kg，±0.4 看起来就像没有单位。siunitx 对此心里有数：\qty[separate-uncertainty]{12.3(4)}{\kilogram} 会自动补上括号，输出 (12.3 ± 0.4) kg。
\num{1.234(5)} % 1.234(5)
\num{123.45(120)} % 123.45(120) - compact, the default
\num[uncertainty-mode = full]{123.45(120)} % 123.45(1.20)
\num[separate-uncertainty]{1.234(5)} % 1.234 +- 0.005
\qty{12.3(4)}{\kilogram} % 12.3(4) kg
\qty[separate-uncertainty]{12.3(4)}{\kilogram} % (12.3 +- 0.4) kg - brackets added让表格按小数点对齐：S 列与 table-format
在列格式中用 S 代替 c、l 或 r，该列的数字就会按小数点对齐。单元格内容由与 \num 相同的解析器读取，因此 1.2e3 变成 1.2 × 10³，用逗号写的 975,31 变成 975.31——从 CSV 灌进来的一列会自己理顺。这同样是在回应标准的要求：《SI 手册》为此只写了一句话，但毫不含糊——表格中的数，在同一列内所用格式不应变化。
第一次踩坑几乎总在列标题上。把文字放进 S 列的单元格，siunitx 会试图把它读成数值的一部分，所以 标题要用花括号包起来，写成 {Mass}——忘了这一步，那一行的对齐就会塌掉。带单位或脚注标记的标题同理：整个保护起来，写成 {Mass / \unit{\gram}}。要稳定列宽，就用 table-format 声明“整数位数.小数位数”。S[table-format = 4.1] 会预先为 4 位整数和 1 位小数留出空间，所以之后再加行也不会让列的位置移动。带不确定度时写 S[table-format = 2.2(1), separate-uncertainty]，带指数时写 S[table-format = 1.3e2]。
\begin{tabular}{@{}cS[table-format = 4.1]@{}}
\toprule
Entry & {Mass / \unit{\gram}} \\ % braces protect the heading text
\midrule
1 & 1234.5 \\
2 & 12.0 \\
3 & 6.7 \\
\bottomrule
\end{tabular}
% uncertainties and exponents get their own formats
% S[table-format = 2.2(1), separate-uncertainty] -> 12.34 +- 0.05
% S[table-format = 1.3e2]在标题里写单位也有定式：不是 Length [m]，而是 Length / m，即除以单位。原因是记法冲突——在数学中 [x] 表示“x 的量纲”。把方括号挪用作单位的容器，[a] 就会在“加速度的量纲”和“单位是 m/s²”之间产生歧义。除以单位之后，表格正文只剩无量纲的数，恰好与 S 列的职责相合。另外，若想在 \multicolumn 或 \multirow 内获得同样的对齐，请使用 S 列的宏版本 \tablenum[table-format = …]{…}。
\SI 与 \qty 的区别：从 v2 迁移到 v3
它们是同一件工作的旧名与新名：\SI 属于 v2，\qty 属于 v3。siunitx 的作者 Joseph Wright 在 2021 年 5 月 17 日发布的 v3.0.0 中从内部重写了宏包，并把文档命令的名字改得“更具描述性”。手册指出，\SI、\si、\SIrange、\SIlist 仍然可用，但 不推荐用于新文档，应改用 \qty… 系列。只有 \num 和 \ang 的名字在这次变更中保持不变。
| v2（旧名） | v3（现行） | 作用 |
|---|---|---|
\SI | \qty{9.81}{\metre\per\second\squared} | 数值与单位 |
\si | \unit{\kilo\gram} | 仅单位 |
\SIrange | \qtyrange{10}{20}{\metre} | 范围（10 m to 20 m） |
\SIlist | \qtylist{10;20;30}{\metre} | 列表（10 m, 20 m and 30 m） |
\num | \num{1.234e5}（名称不变） | 仅数值 |
\ang | \ang{22.20}（名称不变） | 平面角 |
v3 还把输入收紧了一些。最显眼的是前缀：不带单位的前缀不再被接受，\unit{\kilo} 会以 ! Package siunitx Error: Found prefix part with no unit. 中止。这不是刁难，而是向标准看齐——《SI 手册》§5.2 早就规定，前缀绝不单独使用，也不使用复合前缀。也就是说，v3 中看似“破坏性变更”的部分，至少有一些其实是宏包在追赶规则。基于同样的方针，数值之间的乘积移到了 \numproduct，量之间的乘积移到了 \qtyproduct，复数则交给专用的 \complexnum。
如果旧文档实在无法在 v3 下编译，可以在载入时指定版本以调用旧版行为——\usepackage{siunitx}[=v2]。但请把它当作续命手段。v3 会在内部把许多旧选项名映射到新名称，并每次在日志里留下一条警告。日志里排满 siunitx 警告的文档，其实是在提醒你：该改名了。若是新开一份文档，要记的只有三个命令：\num、\unit、\qty——只有数值、只有单位、二者兼有。本页谈到的所有标准细节，都在这三个命令内部处理完毕。
% v2 names: still work, no longer recommended for new documents
\SI{9.81}{\metre\per\second\squared}
\si{\kilo\gram}
% v3 names: use these
\qty{9.81}{\metre\per\second\squared}
\unit{\kilo\gram}
% a prefix on its own is now an error:
% ! Package siunitx Error: Found prefix part with no unit.
\unit{\kilo}
% last resort for a document that will not build with v3
\usepackage{siunitx}[=v2]