带圈数字

众所周知，LaTeX 提供了 \textcircled 命令用以给字符加圈，但效果却不怎么好：

实际上，加圈并不是一个平凡的变换，它会涉及到圈内字符形状的微调，而这是几乎无法在 TeX 宏层面解决的。因此，要得到比较好的效果，最好能使用预先设计的字符形（glyph）。

传统方案 ​

pifont 宏包提供了一系列杂锦符号（dingbats），其中就有带圈数字。pifont 属于 psnfss 宏集，它封装了一系列 PostScript 字体，包含著名的 Helvetica、Times、Courier 等。pifont 使用的是 Zapf Dingbats 字体。

使用 \ding{<number>} 可以很方便地使用带圈数字（共有四种），当然也有其他符号。具体数字可参见下图：

在主流的 TeX 引擎下，pifont 宏包都可以使用。

Unicode ​

数字 0–50 的带圈版本都分配了对应的 Unicode 码位，因而在现代 TeX 引擎（XeTeX 和 LuaTeX，若无特殊说明以下仅讨论这两者）中，配合合适的字体，理论上可以直接输入这些符号。具体见下表：^[1]

Zapf Dingbats 中的其他几种样式也分配有码位：

• 反白（negative circled digits）

  ⓿	❶	❷	❸	❹	❺	❻	❼	❽	❾	❿
  24FF	2776	2777	2778	2779	277A	277B	277C	277D	277E	277F
  	⓫	⓬	⓭	⓮	⓯	⓰	⓱	⓲	⓳	⓴
  	24EB	24EC	24ED	24EE	24EF	24F0	24F1	24F2	24F3	24F4

• 无衬线（circled sans-serif digits）

  🄋	➀	➁	➂	➃	➄	➅	➆	➇	➈	➉
  1F10B	2780	2781	2782	2783	2784	2785	2786	2787	2788	2789

• 无衬线反白（negative circled sans-serif digits）

  🄌	➊	➋	➌	➍	➎	➏	➐	➑	➒	➓
  1F10C	278A	278B	278C	278D	278E	278F	2790	2791	2792	2793

此外，还额外增加了一些样式：

• 双线（double circled digits）

  ⓵	⓶	⓷	⓸	⓹	⓺	⓻	⓼	⓽	⓾
  24F5	24F6	24F7	24F8	24F9	24FA	24FB	24FC	24FD	24FE

• 加框（circled numbers on black square）

  ㉈	㉉	㉊	㉋	㉌	㉍	㉎	㉏
  3248	3249	324A	324B	324C	324D	324E	324F

• 带圆括号（parenthesized digits）

  ⑴	⑵	⑶	⑷	⑸	⑹	⑺	⑻	⑼	⑽
  2474	2475	2476	2477	2478	2479	247A	247B	247C	247D
  ⑾	⑿	⒀	⒁	⒂	⒃	⒄	⒅	⒆	⒇
  247E	247F	2480	2481	2482	2483	2484	2485	2486	2487

• 带点（digits with full stop）

  🄀	⒈	⒉	⒊	⒋	⒌	⒍	⒎	⒏	⒐	⒑
  1F100	2488	2489	248A	248B	248C	248D	248E	248F	2490	2491
  	⒒	⒓	⒔	⒕	⒖	⒗	⒘	⒙	⒚	⒛
  	2492	2493	2494	2495	2496	2497	2498	2499	249A	249B

• 带逗号（digits with comma）

  🄁	🄂	🄃	🄄	🄅	🄆	🄇	🄈	🄉	🄊
  1F101	1F102	1F103	1F104	1F105	1F106	1F107	1F108	1F109	1F10A

• 这些姑且也算上吧：

  ㈠	㈡	㈢	㈣	㈤	㈥	㈦	㈧	㈨	㈩
  3220	3221	3222	3223	3224	3225	3226	3227	3228	3229
  ㊀	㊁	㊂	㊃	㊄	㊅	㊆	㊇	㊈	㊉
  3280	3281	3282	3283	3284	3285	3286	3287	3288	3289
  🈩	🈔	🈪
  1F229	1F214	1F22A
  	🉂	🉁
  	1F242	1F241

这些符号分散在以下几个 Unicode 区块（block）中：

• Enclosed Alphanumerics (U+2460–U+24FF)
  • 带圈 0–20（以及 a–z、A–Z）
  • 反白 0、11–20
  • 双线 1–10
  • 带圆括号 1–20
  • 带点 1–20
• Dingbats (U+2700–U+27BF)
  • 反白 1–10
  • 无衬线 1–10
  • 无衬线反白 1–10
• Enclosed CJK Letters and Months (U+3200–U+32FF)
  • 带圈 21–50
  • 加框 10–80（仅限整十）
  • 带圈 一～十
  • 带圆括号 一～十
• Enclosed Alphanumeric Supplement (U+1F100–U+1F1FF)
  • 带逗号 0–9
  • 无衬线、无衬线反白以及带点的 0
• Enclosed Ideographic Supplement (U+1F200–U+1F2FF)
  • 带方框 一、二、三
  • 带六角括号 二、三

直接输入，或者利用码位，都能在 LaTeX 中使用以上这些带圈数字（注意不同方法对大小写的要求有差异）：

\documentclass{article}
\usepackage{fontspec}
\setmainfont{Source Han Serif SC}

\begin{document}
① ② ③ ④ ⑤
\symbol{"2776} \symbol{"2777} \symbol{"2778} \symbol{"2779} \symbol{"277A}
\char"3248\    \char"3249\    \char"324A\    \char"324B\    \char"324C\
^^^^3280       ^^^^3281       ^^^^3282       ^^^^3283       ^^^^3284
^^^^^1f229     ^^^^^1f214     ^^^^^1f22a
\end{document}

使用 XeLaTeX 或 LuaLaTeX 编译，效果如下：

xunicode-addon 宏包 ​

在实际使用中，无论是依靠码位，还是借由输入法直接录入这些特殊字符，都不是很方便。在 xunicode-addon 宏包（从属于 xeCJK）中，\textcircled 等一系列命令被重新定义，从而能够显示 Unicode 所分配的带圈数字（和字母等）。举例如下：

\documentclass{article}
\usepackage{fontspec,xunicode-addon}
\setmainfont{Source Han Serif SC}

\begin{document}
\textcircled{1}
\textcircled{25}
\textcircled{a}
\textcircled{Z}
\end{document}

利用 LaTeX3 语法也可以迅速写出如下循环而不伤身体：

\ExplSyntaxOn
\cs_set:Npn \TESTi
  {
    \int_step_inline:nnn {  0 } { 25 } { \textcircled{##1} ~ } \par
    \int_step_inline:nnn { 26 } { 50 } { \textcircled{##1} ~ } \par
  }
\cs_set:Npn \TESTii
  { \tl_map_inline:nn { abcdefghijklmnopqrstuvwxyz } { \textcircled{##1} ~ } \par }
\cs_set:Npn \TESTiii
  { \tl_map_inline:nn { ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ } { \textcircled{##1} ~ } \par }
\ExplSyntaxOff

\TESTi
\TESTii
\TESTiii

当然，其他样式的带圈数字并没有提供快捷的输入方式。

在 ctex 宏集中使用 ​

以上的案例都是在标准文档类 article 中搭配 fontspec 宏包完成的。如果切换成 ctex 宏集，则需要额外做一些调整。

对于中文文档，我们通常需要为中西文（「西文」主要指 Latin script）分别设置字体。上面已经提到过，带圈数字分散在了几个 Unicode 区块中。xeCJK 将其中的 Enclosed CJK Letters and Months 和 Enclosed Ideographic Supplement 设置为了 CJK 字符类，使用中文字体；其余则为 Default 字符类，使用西文字体。

LuaTeX 下的情况类似，但稍显复杂。首先是 luatexja 作出了 ALchar 和 JAchar 的划分，大致相当于西文和日文（AL=ALphabetic，JA=JApanese）；同时又预定义了一些字符范围。默认设置中，上文所列的所有带圈数字均会使用日文字体。其后，ctex 宏集为了适应中文排版的需求又做了一些修改。结果是，Enclosed Alphanumerics 被设置为了 ALchar，即使用西文字体。

总而言之，在 ctex 宏集的默认配置下：

在 XeLaTeX 下，可以做如下修改：

% 使用中文字体
\xeCJKDeclareCharClass{CJK}{%
  "24EA,        % ⓪
  "2460->"2473, % ①->⑳
  "3251->"32BF, % ㉑->㊿
  "24FF,        % ⓿
  "2776->"277F, % ❶->❿
  "24EB->"24F4  % ⓫->⓴
}
\setCJKmainfont{Source Han Serif SC}

% 或使用西文字体
% \xeCJKDeclareCharClass{Default}{%
%   "24EA, "2460->"2473, "3251->"32BF,
%   "24FF, "2776->"277F, "24EB->"24F4}
% \setmainfont{Garamond-Math.otf}

在 LuaLaTeX 下，也完全类似：

% 使用中文字体
\ltjdefcharrange{6}{%
  "24EA, "2460-"2473, "3251-"32BF,
  "24FF, "2776-"277F, "24EB-"24F4}
\setCJKmainfont{Source Han Serif SC}

% 或使用西文字体
% \ltjdefcharrange{3}{%
%   "24EA, "2460-"2473, "3251-"32BF,
%   "24FF, "2776-"277F, "24EB-"24F4}
% \setmainfont{Garamond-Math.otf}

这里的 6 和 3 原先分别对应日文字符和西文标点、符号。还需注意范围的写法与 xeCJK 中不同。

配合 xunicode-addon 宏包，在 ctex 宏集中也同样可以使用 \textcircled 命令输入预定义的带圈数字。但需注意，\textcircled 会预先检查字符是否存在，且仅在西文字体中进行。所以如需使用中文字体进行显示，就要「指鹿为马」：^[2]

% XeLaTeX 下需要把全体带圈数字都设置成 Default 类
% LuaLaTeX 下无须额外设置
\xeCJKDeclareCharClass{Default}{"24EA, "2460->"2473, "3251->"32BF}

% 将中文字体声明为（西文）字体族
\newfontfamily\EnclosedNumbers{Source Han Serif SC}

% 放置钩子，只让带圈字符才需更换字体
\AtBeginUTFCommand[\textcircled]{\begingroup\EnclosedNumbers}
\AtEndUTFCommand[\textcircled]{\endgroup}

对于字体中没有的带圈数字，\textcircled 也能够自动生成（由圆圈和相应的数字拼合）。选择合适的字体之后，便可做一些比较暴力的尝试：

即使是三位数，效果也尚能接受。

OpenType 的 nalt 特性 ​

在 OpenType 中，有一项名为 nalt（Alternate Annotation Forms）的 GSUB 特性，它的作用是把特定的字符形替换成符号标注形式（notational forms）。不少日文字体都包含这一特性，我们可以利用 fontspec 宏包提供的相关选项调用。举例如下：

\documentclass{article}
\usepackage{fontspec}
\setmainfont{ipaexm.ttf}  % IPAex 明朝，TeX Live 自带

\begin{document}
{\addfontfeature{Annotation=0}123456789}
{\addfontfeature{Annotation=1}123456789}
{\addfontfeature{Annotation=2}123456789}
\end{document}

需要注意的是，Annotation=X 中的某个 X 具体对应何种样式，这是由字体设计者决定的。此外，在一些字体中，部分假名、汉字也有类似的标注形式，可以用相同方法使用：

\documentclass{ctexart}
\setCJKmainfont{Hiragino Mincho Pro W3}

\begin{document}
{\addCJKfontfeature{Annotation=0}あア}
{\addCJKfontfeature{Annotation=1}かカ}
{\addCJKfontfeature{Annotation=2}さサ}
{\addCJKfontfeature{Annotation=3}たタ}
{\addCJKfontfeature{Annotation=4}なナ}
{\addCJKfontfeature{Annotation=5}はハ}
{\addCJKfontfeature{Annotation=6}まマ}
\end{document}

这里我们用 \addCJKfontfeature 代替了 \addfontfeature。此处作为演示的字体是 macOS 自带的ヒラギノ明朝，在 Windows/Linux 上可换用其他字体。

Adobe-Japan1-7 ​

Adobe-Japan1-7 字符集定义了更多的带圈数字，很多样式都支持 0–100 的数字范围。但由于 Unicode 没有为它们分配码位，我们必须用 CID（Character IDentifier）来指定。^[3]

由于 CID 到具体字符的映照比较复杂，因而这里我们提供了一个宏包 textcircle-cid，用来通过 CID 调用带圈数字。textcircle-cid 宏包提供了下面一组命令：

• \CIDtextcircled
• \CIDtextblackcircled
• \CIDtextboxed
• \CIDtextblackboxed
• \CIDtextrboxed
• \CIDtextblackrboxed

支持的数字范围是 0–100 和 00–09。XeTeX、LuaTeX 和 upTeX 这三种 Unicode 引擎均可使用，但需要配合其他宏包及命令以实现正确的字体调用：

• XeLaTeX 下需要通过 \setmainfont 等命令设置字体

• LuaLaTeX 下需要通过 \setmainjfont 等命令设置（日文）字体

• upLaTeX 下需要调用 pxchfon 宏包，并且使用 \setminchofont 等命令设置字体，具体可以参考以下示例：

  latex

  % test-uptex.tex
  \documentclass{ujarticle}
  \usepackage{pxchfon,textcircle-cid}
  \setminchofont{KozMinPr6N-Regular.otf}
  \setgothicfont{KozGoPr6N-Regular.otf}
  
  \def\TEST{%
    \CIDtextcircled{0}
    \CIDtextblackcircled{1}
    \CIDtextboxed{00}
    \CIDtextblackboxed{10}
    \CIDtextrboxed{50}
    \CIDtextblackrboxed{100}}
  
  \begin{document}
  \textmc{\TEST} \par
  \textgt{\TEST}
  \end{document}

  

  注意 upTeX 不直接生成 PDF，因此编译时可采取如下方式：

  bash

  uplatex test-uptex && dvipdfmx test-uptex

  在上面的示例中，我们使用的字体是 Adobe 的小塚明朝和小塚ゴシック。事实上，只有遵从 Adobe-Japan1 的字体，才能利用 CID 正确地调用相应的字符。

字体的选择 ​

上文我们多次提及，带圈数字的具体使用与字体密切相关。下面我们整理了 TeX Live 自带的、可使用带圈数字的字体，以及对应的数字范围：

以下是其他一些常见中、日文字体，其中很多是操作系统自带的：

这里我们用了 Python 脚本 check-circled-number.py 来读取字体信息，它还依赖 FontForge。注意由于字体版本不同，不保证表中所列结果与实际情况完全一致。

注释 ​

1. ^{^}在本页面的 CSS 中，带圈数字将优先使用思源宋体（Source Han Serif）显示，但具体结果仍然取决于字体的安装情况以及浏览器的渲染方式。
2. ^{^}感谢 @qinglee 的指导！见 CTeX-org/ctex-kit #399。
3. ^{^}感谢 @clerkma 的指导！见 CTeX-org/forum #20。