列规格、对齐与宽度

\begin{tabular}{lcr} 里的 {lcr}，是 LaTeX 中少数几个 写程序而不是写文字 的地方。除了列数和对齐方式，你还能在这里指示它在每个单元格前后插入声明、把列间空白换成别的东西，或者成组重复列。而且这套 列指定 的词汇并非出自同一个设计，而是靠捐赠一点点攒起来的：\newcolumntype 原本属于 David Carlisle 的另一个宏包 newarray.sty，array 手册中还记着「David 慷慨同意将其并入」。本页从 l、c、r、p{width} 出发，依次追踪 m{width} 与 b{width}、>{…} 与 <{…}、@{…} 与 !{…}、*{n}{…}、w 与 W，直到能让表格精确达到指定宽度的 tabularx 的 X 列。

哪些列指定需要哪个宏包

纯 LaTeX 只提供 l、c、r、p{width}、|、@{…} 和 *{n}{…}。其余的——m{width}、b{width}、>{…}、<{…}、!{…}、w 与 W，以及 \newcolumntype——全都来自 array 宏包（TeX Live 2024 附带的是 2023 年 10 月 16 日的 v2.5g，作者 Frank Mittelbach）。X 列来自 tabularx（2023 年 7 月 8 日的 v2.11c，作者 David Carlisle），而 tabularx 本身又依赖 array。由于 booktabs 和 tabularx 会在内部载入 array，它常常已经生效，但显式写上 \usepackage{array} 更稳妥。

想知道自己的文档里跑的是哪一套，只需 故意写一个不存在的列指定字母。纯 LaTeX 会回答 ! LaTeX Error: Illegal character in array arg.，而载入 array 后，抱怨则来自宏包：! Package array Error: Illegal pream-token。所以，如果你写了 m{width} 却被告知 “Illegal character”，这句话真正的意思是：你忘了载入 array。

段落列的垂直位置 — p、m、b，以及固定宽度的 w、W

会换行的段落列有三种，差别只在 单元格的垂直位置。照搬 array 说明书的说法：p{width} 等价于 \parbox[t]{width}，即 顶部对齐；m{width} 把内容放在 行的上下中央；b{width} 与 \parbox[b] 一致，即 底部对齐。这个差别在同一行既有高单元格（换成多行的 p 列或大图片）又有单行单元格时最明显。默认的 p 会让旁边的短单元格贴在行顶，与高单元格的中部对不上；改用 m{width} 就能自然对齐。

如果希望宽度固定但不换行，array 提供了 w{align}{width} 和 W{align}{width}。两者基本等同于 \makebox[width][align]{cell}：行为像 l、c、r，同时把列宽钉死。二者的区别在于出事的方式——w 在内容超宽时会 默默地压到旁边，而 W 在同样情况下会给出 overfull box 警告。不过要注意，W 溢出时总是向右伸出，所以看上去对齐方式会改变。若需求是“固定宽度但溢出时要提醒我”，那么 W 才是正解。

使用段落列时有两个小默认值值得记住。第一，在 p、m、b 内部，段落缩进 \parindent 为 0；想恢复的话可以写成 >{\setlength{\parindent}{1em}}p{5cm}。第二，array 还添加了一个名为 \extrarowheight 的长度。给它正值时，只会增加 每行的高度，而不改变深度——这是解决 \hline 看上去贴到大写字母顶部的最直接处方（array 手册本身也写明，为文档中展示的那张表设置了 1pt）。

在每个单元格前后插入 — >{…} 与 <{…}

array 宏包的核心是 >{decl} 与 <{decl}。>{decl} 会在该列 每个单元格内容之前 插入 decl，<{decl} 则在 之后 插入。写 >{\bfseries}l，左对齐列的所有单元格都会变粗体，无需逐格书写。>{\itshape}c 得到居中斜体，>{\color{red}}r 得到右对齐红色。对段落列还可以放对齐声明：>{\raggedright}p{4cm} 会生成「换行但不两端对齐」的列。

不过这里有一个 严重陷阱。\raggedright、\raggedleft、\centering 三者都会在内部 重新定义行末的 \\。因此，如果把它们之一放进 >{…} 的列位于表格 最后一列，\\ 就不再结束行，下一行的 & 溢出，于是报出 ! Extra alignment tab has been changed to \cr.。原因在列指定里，错误却指向正文某一行，所以第一次几乎没人能看出来。解决办法是在声明 末尾 加上 array 的 \arraybackslash：写 >{\raggedright\arraybackslash}p{4cm} 就能恢复行末功能。它对非末列没有害处，所以养成总是写上的习惯更稳妥。

\arraybackslash 的来历颇有趣。它最初是由 tabularx 引入的，正是为了修复与 \raggedright 的这一冲突。如今定义 \def\arraybackslash{\let\\\tabularnewline} 的是 array.sty 本体，而 tabularx 只保留了「若尚未定义就自行定义」的保险。换句话说，这个工具诞生在一个宏包，如今却住在另一个宏包里。

\usepackage{array}
% ...
% bold labels; a ragged-right wrapping column; a whole column in math mode
\begin{tabular}{ >{\bfseries}l >{\raggedright\arraybackslash}p{5cm} >{$}c<{$} }
  \hline
  Symbol & Meaning & \multicolumn{1}{c}{Value} \\
  \hline
  c & Speed of light in vacuum, a defining constant. & 2.998\times10^{8} \\
  g & Standard gravitational acceleration near the surface. & 9.807 \\
  \hline
\end{tabular}

第三列使用的 >{$}c<{$}，正是 > 与 < 最初被设想的用途。每个单元格前后各加一个 $，于是该列所有单元格都作为 行内数学 排版，数字或符号密集的列不必再逐格写 $…$。反过来，在本身已处于数学模式的 array 环境中这样写，两个 $ 会相互抵消，使 只有该列进入文本模式。不过表头行需要留意：直接写 Value 会被当作公式排版，得到字距松散的斜体。像上面的例子那样写 \multicolumn{1}{c}{Value}，就能让这一格回到文本模式。

还要记住一条限制：>{…} 和 <{…} 里只能放 声明（declaration）。像 \bfseries、\itshape 这类后面不取引数的形式没问题，但 不能以需要引数的命令结尾。>{\textbf} 会开始把后续单元格内容当作它的引数读取，并以最尴尬的方式失败：不报错，也没有任何内容变粗。array 手册说得很明白——>{\textbf} “既不会让整列变粗，也不会让第一个字符变粗”。想加粗就用声明形式 \bfseries。

调整列边界 — @{…} 与 !{…}

LaTeX 默认会在两列之间插入 \tabcolsep 的空白——每侧 6pt，合计 12pt。在列指定的该位置放上 @{decl}，用 array 手册的说法就是「抑制列间空白，并插入 decl. 代替」：那处空白消失，换成你写的东西。主要有两种用途。第一是 裁掉表格外侧留白：在列指定两端放 @{}（空声明），会移除第一列左侧和最后一列右侧的 \tabcolsep，使表格与正文左边缘齐平——这是 booktabs 表格中常见的写法。第二是 插入分隔符：把数字拆成整数部分列和小数部分列，中间放 @{.}，小数点便会固定位置对齐。

与 @{…} 相对的是 !{decl}。它可以写在能放竖线 | 的位置，并用任意 decl 代替竖线。决定性的区别在于 !{…} 不会移除普通的列间空白。array 手册自己的例子很直观：c!{\hspace{1cm}}c 得到的间距是 原有空白再加 1cm，而 c@{\hspace{1cm}}c 得到的是 恰好 1cm。若想在列之间画虚线又保留内边距（比如把 arydshln 的虚线命令放进去），!{…} 就是正确选择。顺带一提，载入 array 后竖线 | 的行为也会改变：列间距会按线条粗细 变宽，而在标准 LaTeX 中线条位于已有空白内，宽度不变。

重复与命名列 — *{n}{…} 与 \newcolumntype

当许多相同指定的列连续出现时，可以用 *{count}{spec} 折叠。按 array 手册的定义，它等价于 spec 的 count 份拷贝，所以六个居中列可写作 *{6}{c} 而非 cccccc。重复单元也可以包含多个指定：*{3}{|c}| 展开为 |c|c|c|。它真正的价值体现在重复含 >{…} 或 @{…} 的长指定时——*{4}{>{$}c<{$}} 一次就造出四个居中的数学模式列。

如果同一种组合在文档各处反复出现，用 \newcolumntype{letter}{…} 给它命名会好读得多。array 手册本身就以 \newcolumntype{C}{>{$}c<{$}} 为例，此后只需写 {C C C}。\newcolumntype 接受与 \newcommand 相同的可选引数，因此也能构造以宽度为参数的列类型。当定义堆积、自己都记不清时，可以写 \showcols：它会把当前所有生效的 \newcolumntype 定义列表输出到日志。

让表格达到目标宽度 — tabularx 的 X 列

至此的列指定，宽度都由 你 来定。反过来，「让整张表恰好等于 \textwidth」的场合，就要用 tabularx 的 X 列。像 \begin{tabularx}{\textwidth}{l X r} 那样先给出 目标宽度，标记为 X 的列就会通过计算来补足差额。X 之所以容易理解，是因为机制极其朴素：正如手册所写，X 指定在算出正确宽度后会被替换为 p{某个值}。在源码中，默认值就是一行 \newcommand{\tabularxcolumn}[1]{p{#1}}。因此 X 不过是「宽度稍后填入的 p 列」，这也正是同样的修饰对它有效的原因——>{\raggedright\arraybackslash}X 的行为完全符合预期。想让内容垂直居中？重新定义即可：\renewcommand{\tabularxcolumn}[1]{m{#1}}。

\usepackage{tabularx}
% ...
% two X columns, the second twice as wide as the first
\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}
    l
    >{\hsize=.667\hsize\linewidth=\hsize}X
    >{\hsize=1.333\hsize\linewidth=\hsize}X @{}}
  \hline
  Key & Short note & Longer note \\
  \hline
  alpha & fits in the narrow column & twice as wide, so prose wraps less often \\
  \hline
\end{tabularx}

默认情况下所有 X 列宽度相同，但像上面那样写 >{\hsize=…\hsize\linewidth=\hsize}X 就能 改变权重。不过手册规定了两条戒律：保持 X 列宽度之和不变（上例中 0.667 与 1.333 合计为 2，仍相当于两个标准 X 列），以及 不要使用跨越任何 X 列的 \multicolumn，因为宽度计算并未把它考虑在内。若出现异常，可声明 \tracingtabularx，日志中会打印每一轮尝试的列宽。

还要记住两个与 X 有关的典型症状。如果非 X 列的合计已经超过目标宽度，tabularx 拒绝给 X 列负宽度：它会发出 Package tabularx Warning: X Columns too narrow (table too wide)，并退而把它们设为 1em 宽，于是表格反而比你要求的更宽。其次，tabularx 的主体实际上是作为命令的引数被读取的，而且在搜索宽度时 表格会被反复重排，所以其中写 \verb 会引发 LaTeX Warning: \verb may be unreliable inside tabularx。tabularx 与 tabulary、tabularray 的比较，以及根本放不进纸面的表格该怎么办，属于「宽表与自动宽度」一页。

组合多种机制的示例，以及数字对齐的现代答案

最后是一个把上述工具塞进单个列指定的例子。第 1 列是粗体标签列（>{\bfseries}l）；第 2 列是左齐且会换行的段落列（>{\raggedright\arraybackslash}p{5cm}）；第 3、4 列用 *{2}{…} 一起生成居中的数学模式列；两端的 @{} 裁掉外侧留白。能在一行里写下多个机制是列语言的强项，同时也让它难读，所以给常用组合用 \newcolumntype 命名才是务实之举。

\usepackage{array}
% ...
\begin{tabular}{@{} >{\bfseries}l >{\raggedright\arraybackslash}p{5cm} *{2}{c} @{}}
  \hline
  Symbol & Meaning & Value & Unit \\
  \hline
  $c$ & Speed of light in vacuum, a defining constant. & $2.998\times10^{8}$ & m/s \\
  $g$ & Standard gravity, an approximation near the surface. & $9.807$ & m/s$^2$ \\
  \hline
\end{tabular}

有一件事，这门列语言 最好别用来做：按小数点对齐数字。请使用 siunitx 宏包的 S 列，而不是前面草草提到的 @{.}。S 列会解析每个数字，正确对齐整数部分、小数点、小数部分、指数乃至不确定度，同时整理数位分组和有效数字格式。顺带一提，array 手册在给出自己的小数点对齐代码后，亲自加了一句「这段代码写得不好」，并指引读者去看 David Carlisle 的 dcolumn.sty 中更好的版本——宏包手册这样坦率地评价自己的示例，实属罕见。