tabular 基础

排表格时敲下的 &，在 LaTeX 眼里并不是「和号」。它是一个带有特殊类别码的字符——第 4 类，TeX 称之为 alignment tab（对齐制表符）。所以一旦列数写错，报出的错误是 ! Extra alignment tab has been changed to \cr.，用的偏偏是屏幕上根本看不到的词。本页讲解 tabular 环境的三条约定——用 & 分隔单元格、用 \\ 结束一行、用 \hline 画线——并把底下的机制一并揭开。看懂了机制，初学者几乎必然撞上的两个错误 Extra alignment tab 和 Misplaced \noalign，就不再是谜语，而是提示。

tabular 环境的三个符号：&、\\ 与 \hline

tabular 主体中只有三个符号具有意义。& 分隔同一行内的单元格，\\ 结束一行，\hline 在该位置画一条横贯表格全宽的线。\begin{tabular} 紧接着要带一个 必选引数，即列指定。\begin{tabular}{ccc} 声明「三个居中列」，这里定下的列数就是整张表的骨架。& 前后的空格会被忽略，所以在源码里可以自由地用空格把单元格对齐。

\begin{tabular}{ccc}
  \hline
  A & B & C \\
  D & E & F \\
  \hline
\end{tabular}

\\ 并不是表格专用的符号，而是 LaTeX 通用的 换行命令。同一个符号在数学的 pmatrix 和 align 中同样充当行分隔符。因此「用 & 对齐列、用 \\ 换行」的手感可以从表格直接带到公式里。最后一行后面的 \\ 可以省略，但若要在该行下方画线，就必须先用 \\ 结束这一行再写 \hline——省略了就会径直撞上本页后半讲的 Misplaced \noalign。\\ 还接受方括号中的可选引数：\\[2pt] 会在该行下方增加额外的垂直空白，负值则可压紧。

\begin{tabular} 在列指定 之前 还可以带一个方括号的垂直位置可选引数。\begin{tabular}[t]{…} 让表格顶端与周围行的基线对齐，[b] 则对齐底端，默认是表格的垂直中心对齐。不过这里有个陷阱：如果表格的开头或结尾是 \hline，对齐就会发生在 线条的位置，结果并非所期望的样子。array 宏包正是为这个症状准备了 \firsthline 和 \lasthline——用它们替换 \hline，表格就会按正文的第一行或最后一行正确对齐。

Extra alignment tab has been changed to \cr —— 列数对不上

这个错误只表示一件事：该行中的 & 比列指定声明的多。在声明为 {ll} 的表格里写 A & B & C，必然会看到它。TeX 会把多出来的 & 当作行末（\cr）读掉再继续，所以输出不会消失，而是得到一张 错位的表。多数原因是列指定数错了，但另外三种也很常见：在 \multicolumn{3}{c}{…} 已经吃掉全部三列的行里还写了 &；在单元格内写了 \\；以及把 array 的 >{\raggedright} 加在 最后一列。最后这种之所以致命，是因为 \raggedright 重新定义了 \\，行末失效，下一行的 & 于是溢出并触发同样的错误——写成 >{\raggedright\arraybackslash} 即可修复。

反过来，& 少了 却毫无提示。缺少的单元格会被排成空白，既不报错也不警告；所以当表格明显错位却顺利编译时，先怀疑漏写了 &。还有一个诊断线索：在列指定里写了未知字母时，错误措辞取决于载入了哪个宏包。纯 LaTeX 会说 ! LaTeX Error: Illegal character in array arg.，而载入 array 后则是 ! Package array Error: Illegal pream-token。出现哪一个，就说明你的表格实际跑在哪一套实现上。

Misplaced \noalign —— \hline 只能放在行与行之间

这个错误几乎总是同一个原因：没有用 \\ 结束一行就写了 \hline。在最后一行后漏掉 \\ 直接接 \hline，TeX Live 2024 的日志里会连锁出现三条错误——! Misplaced \noalign.、! You can't use \hrule here except with leaders. 和 ! Missing number, treated as zero.。三条来自同一个原因。原因就在 \hline 的定义里：打开 latex.ltx 可以看到 \def\hline{\noalign{…\hrule \@height \arrayrulewidth …}}。\noalign 是 TeX 的原始命令，只表示「把这段材料插入对齐结构的 行与行之间」。在行中途被调用时它无处可去，于是 \noalign 以及本该被它包住的 \hrule 就依次裸露地漏了出来。

% WRONG: the last row was never closed, so \hline has no gap to sit in
\begin{tabular}{ll}
  A & B \\
  C & D
  \hline
\end{tabular}

% RIGHT: close the row first, then draw the rule
\begin{tabular}{ll}
  A & B \\
  C & D \\
  \hline
\end{tabular}

按同样的道理，把 \hline 写在 单元格中间 也会得到同样的三连错误。反过来，\hline 单独跟在 \\ 之后永远是安全的，甚至写成 \hline \\ 造出一个空行也不算错误，只是多出一段可见的空白。另一个在 tabular 周围频繁出现的是 ! LaTeX Error: \caption outside float.，这是把 \caption 写进 tabular 的典型后果：正如下一节所说，标题是 table 的职责。忘写 \end{tabular} 则会得到更贴心的 ! LaTeX Error: \begin{tabular} on input line N ended by \end{document}.，连行号都告诉你。

怎样画线，以及哪些线不该画

横线来自 \hline，竖线来自在列指定中写入 |。{|l|c|r|} 会在三列的外侧和各列之间放入竖线，配合 \hline 就把每个单元格变成网格中的格子。\hline\hline 得到双线，两线之间的距离是长度 \doublerulesep（默认 2pt）。线的粗细由长度 \arrayrulewidth 决定，标准文档类的默认值是 0.4pt。\cline{2-3} 接受列号范围，只在部分列上画线。以上就是标准 LaTeX 能画的全部线条。

然而在刚才列出的工具中，专业排版的立场是 竖线和双线根本不该使用。booktabs 的说明书《Publication quality tables in LaTeX》（Simon Fear 著，TeX Live 2024 所附版本修订于 2020 年 1 月 12 日）给出两条指针：「1. 绝对不要使用竖线。2. 不要使用双线。」作者甚至写道，如果表格左半与右半差别大到似乎需要一条线来分开，那就应该拆成两张表；关于双线他也坦率地补充：曾为一家坚持在总计行上方加一条双细线的出版社工作过，「但那不会是我的选择」。他推荐的替代方案是 粗细不同的横线，配上上下充裕的留白。

要紧的是，这些指针 并不适用于所有表格。Fear 明确区分了 formal table（正式表格）——由带标签的列构成的一组数值——与 tableau，即那种大概会缀满图标、还会用颜色的一次性版面，并说明两条指针针对的是前者。他写道，正式表格的版式是「经数百年经验确立的，除非有特别的理由，否则不应改动」。反过来说，给日程表或界面示意图加上网格，本就不在这些指针的射程之内。若要把数值表放进论文，现代的做法是使用 booktabs 的 \toprule／\midrule／\bottomrule，详见「线条与出版级表格」一页。

当行显得局促、线条看上去贴着字母时，最快的办法是用 \renewcommand{\arraystretch}{1.2} 提高行高倍率（默认值为 1）。列与列之间的空白是长度 \tabcolsep，默认每侧 6pt，因此两列之间合计 12pt。若已载入 array 宏包，还可以使用 \setlength{\extrarowheight}{2pt}——它只增加每行的 高度 而不改变深度，正好对症于线条擦到大写字母顶部的情况。

tabular 与 table 的区别：表格本身不是浮动体

tabular 只负责排 表格的内容：没有编号，没有标题，也没有放置的话语权。它像一段文字那样被处理，所以可以出现在段落中间、列表项里，甚至脚注中。相对地，table 是 浮动体：把它包在 tabular 外面，就能获得 \caption{…} 生成的自动编号标题、\label{…} 与 \ref{…} 提供的交叉引用，以及 [htbp] 这类放置选项。把 \caption 写进 tabular 会得到 ! LaTeX Error: \caption outside float.——正是这一分工化成的错误信息。

\begin{table}[htbp]
  \centering
  \caption{Quarterly sales}
  \label{tab:sales}
  \begin{tabular}{lrr}
    \hline
    Quarter & Sales & YoY \\
    \hline
    Q1 & 1{,}200 & +5\% \\
    Q2 & 1{,}350 & +8\% \\
    \hline
  \end{tabular}
\end{table}

% ... and refer to it from the running text:
See Table~\ref{tab:sales}.

把它做成浮动体的理由，与其说是为了编号，不如说是因为 tabular 无法跨页断开。它被排成一个大盒子，若剩余页面容纳不下，就会整体推到下一页，在原处留下一大片空白。放进 table 之后，LaTeX 就能把这个盒子移到后面某页的顶部，并用正文填补空白。[htbp] 是一份愿望清单——此处、页顶、页底、单独一页——LaTeX 会按这个顺序尝试。至于高到任何一页都装不下的表格，本就无法作为浮动体处理；那是能跨页分割的 longtable 的任务。

含长文本的表格：没有 p{width} 就会跑出纸面

l、c、r 这三个只会把列撑到 内容的自然宽度，在行内绝不换行。把一段长说明直接放进 l 列，列就会伸到那一行的宽度，把表格顶出版心。此时出现的是警告 Overfull \hbox (…pt too wide)——是警告而非错误，所以 文档照样编译通过，只有看 PDF 时才发现问题，这正是它讨厌的地方。如果需要换行，纯 tabular 只提供一个列指定：p{width}。它把单元格排成指定宽度的段落盒，超出宽度的内容会自动流到下一行。

\begin{tabular}{l p{5cm} r}
  \hline
  Item & Description & Price \\
  \hline\hline
  Apple  & A large honey-cored variety, popular as a gift. & 380 \\
  Orange & A small, sweet citrus that peels by hand.       & 120 \\
  \hline
\end{tabular}

第 1 列是自然宽度的左对齐，第 3 列右对齐，只有第 2 列是宽 5cm 的 p 列。长说明会在这 5cm 处换行，于是只有那个单元格变成多行，整行随之变高。把同一句话放进 l 列，它只会横向伸展而不换行——这正是 p{width} 带来的决定性差异。表头行下方是 \hline\hline 双线，上下端各用一条 \hline。p 列的内容默认顶部对齐并两端对齐，其内部的段落缩进 \parindent 被设为 0。若想让单元格垂直居中或底部对齐，或者用左对齐（ragged right）而非两端对齐，就进入了 array 宏包的领域，详见「列指定详解」。