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图5-7 洛琳达·彻丽，约1981年（杰勒德·霍尔兹曼供图）
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洛琳达一直在探索如何实现数学符号输出工具，而我希望有一种语言能像数学家朗读数学内容那样直观。我想，关于这种语言的想法根植于我的潜意识里，因为我还在读研时，就曾自愿加入“为盲人录音”（Recording for the Blind[7]）项目，朗读技术书籍并录制下来。这项工作持续了好几年，所以我花了很多时间口述数学内容。
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Eqn能很好地处理简单数学表达式。例如，级数求和：
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写作：
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sum from i=0 to inf 1 over 2 sup i = 2
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事实证明，数学打字员很容易学会Eqn，其他人也很容易学会，实践证明它比手工打字机快得多。这种语言非常简单，连物理学博士也能掌握。没过多久，人们就开始自己动手打字，不再依赖专业打字员。Eqn是启发高德纳（Don Knuth）开发TeX（1978）中数学模式的灵感之一。TeX已成为数学内容输入的标准。
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Eqn是作为Troff的预处理器来实现的，通常用法是把Eqn的输出通过管道引入Troff中，就像这样：
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eqn file | troff >typeset.output
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Eqn识别数学结构，并将其转化为Troff命令，而其他内容则不做处理。预处理器式方法干净爽利地切出两种语言和两种程序，用于不同目的。PDP-11的物理限制逼着洛琳达和我想出这个好主意。由于内存限制，Troff已经是单个程序所能达到的最大尺寸，不能再添加处理数学内容的功能。再者，即使我们想修改Troff，乔·奥桑纳也不会容许我们碰它。
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Eqn语言基于盒子模型：表达式由一系列盒子组成，这些盒子相互决定位置和大小。例如，分数是一条长线将分子盒和分母盒上下分开。像xi这样的下标表达式是一对盒子，其中第二个盒子的内容尺寸较小，位置比第一个盒子略低。
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我们用史蒂夫·约翰逊新发明的编译器-编译器Yacc来定义语法，并将语义挂接上去。Eqn是首个基于Yacc的语言，不同于传统语言的传统编译器。就我自己而言，如果没有Yacc，Eqn不会出现，因为我不肯为一门新语言亲手写语法分析器。语法太复杂，而且在我和洛琳达试验语法的时候，经常会改动它，所以不适合写专门的语法分析器。我们使用Yacc的经验有力地说明，有了好的工具，就能做一些原本太难甚至无法想象的事情。
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为不同类型的难以排版的材料提供预处理器是个好主意。在Eqn面世之后不久，迈克尔·莱斯克创造了Tbl，它提供了相当不一样的语言来制作复杂表格。莱斯克还写了用于管理文献引用的Refer程序。管理文献引用对技术论文来说非常重要。
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本章介绍的许多程序都是预处理器，也就是将一些语言转换成适合后续处理的形式的程序。C++的最初版本Cfront，更准确的描述是C语言的面向对象的预处理器，最终演变成了C++。有时，随着功能被吸收到下游处理环节中，预处理器最终消失了，就像C++那样。更多情况下，预处理器继续独立存在，就像文档编制工具Eqn和Tbl。另一个例子是bc[8]，它是dc[9]的预处理器。dc是鲍勃 · 莫里斯原作的不限精度计算器。洛琳达·彻丽编写bc是为了给dc提供传统算术符号，因为dc的后缀式符号对于新手来说太难了。
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预处理器有很多优点。首先，在实现一种语言时，不会受到现有语法的限制，可以使用完全不同的风格，如各种Troff预处理器。其次，内存很小时，根本没办法在已经很大的程序中加入更多功能，Troff的情况尤其如此。最后，因为预处理器有输出，所以可以在继续传递之前对其进行操作，执行其他类型的数据处理。在文档编制套件中，我经常使用sed脚本等预处理器来修正字符集和间距。克里斯 · 范·维克（Chris Van Wyk）和我写了一些程序，通过修改Troff的输出，在页面传送到设备驱动程序之前，对它进行纵向对齐处理。这些功能无法整合到单一程序，在管道流水线中处理时，就很容易在前面或后面或中间添加新的环节。
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4．与设备无关的Troff
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乔·奥桑纳于1977年去世，享年48岁。他的部分遗产是Troff源代码。那近万行难以捉摸的C语言代码，是乔从原本的汇编语言形式手工翻译出来的——缺乏注释，几十个双字母名称的全局变量，以及（见前文关于内存的讨论）各种小技巧，把尽可能多的信息塞进不够多的内存。乔认为，这样做绝对有必要，因为得把Troff的所有功能打包到65 KB中，那是当时我们使用的PDP-11/45上用户程序可用的最大内存。