\the\dimexpr 1em\relax = 10.0pt

\the\dimexpr 1em\relax                     = 10.0pt
\ExplSyntaxOn
\dim_to_decimal:n { 1em }                  = 10
\dim_to_decimal_in_bp:n { 1em }            = 9.96265
\dim_to_decimal_in_sp:n { 1em }            = 655360
\dim_to_decimal_in_unit:nn { 1em } { 1mm } = 3.51462
\ExplSyntaxOff

使用 enumitem 宏包。

这种情况推荐使用 description 环境。

\documentclass{ctexart}
\usepackage{enumitem}
\usepackage{zhlipsum}

\begin{document}

\zhlipsum[9][name=zhufu]

%% 全局设置使用 \setlist[description]{...}
\begin{description}[nosep,labelindent=2em,leftmargin=6.5em,font=\normalfont]
\item[参数a：] 啦啦啦
\item[参数b：] 啦啦啦
\item[参数c：] 欸\zhlipsum[14][name=zhufu]
\end{description}


\noindent\hrulefill

\zhlipsum[9][name=zhufu]

\begin{itemize}[nosep,left=5em]
\item[参数a：] 啦啦啦
\item[参数b：] 啦啦啦
\item[参数c：] 欸\zhlipsum[14][name=zhufu]
\end{itemize}

\begin{itemize}[left=5em]
\item[参数a：] 啦啦啦
\item[参数b：] 啦啦啦
\item[参数c：] 欸\zhlipsum[14][name=zhufu]
\end{itemize}

\end{document}

实际上，页眉处的“第一章 研究进展”等文字是由 \<section>mark 来进行记录的，这里的 <section> 就是 chapter、section、subsection 等。
使用 ctex 文档类或使用 ctexheading 宏包，或在 ctex 宏包中启用 heading=true 选项时，ctex 将自动地修改这些 \<section>mark 命令，类似于

\renewcommand{\sectionmark}[1]{\markright{\CTEXthesection #1}}
\renewcommand{\chaptermark}[1]{\markboth{\CTEXthechapter #1}{}}

这里的 \CTEXthesection、\CTEXthechapter 就是在页眉处输出 “第一节”、“第一章” 的。
这里的变量 #1 就是 \<section> 中给出的标题，如“研究进展”。
因此只要重定义这些 mark，去掉诸如 \CTEXthesection 之类的命令，就可以实现你的需求了。ctex 宏包文档 6.3 节给出了两个例子。

这里再给一个例子：

\documentclass{ctexbook}
\usepackage{fancyhdr}
\usepackage{zhlipsum}

% \pagestyle{...} 放前面
\def\chaptermark#1{\markboth{#1}{}}
\def\sectionmark#1{\markright{#1}}

\begin{document}

\chapter{章一第}

\zhlipsum[1]

\section{节二第}

\zhlipsum[2-5]

\section{节三第}

\zhlipsum[6-10]

\end{document}

简单来说，当 label 不存在时，强行展开 \pageref 就会出现该错误。
第一次运行时，label 还没有写入 aux，这时，由于 \write 会自动展开它的参数，于是就出错了。

知道这之后，就容易解决了。

% \usepackage{expl3}% 在较新的 LaTeX2e 中是不必要的
\makeatletter
\ExplSyntaxOn
\cs_if_free:NT \use_ii:nnnnn
  { \cs_new:Npn \use_ii:nnnnn #1#2#3#4#5 { #2 } }
% 使用 hyperref，`\newlabel` 会写入 5 个参数，不使用 hyperref，则会写入 2 个参数，需要分别处理
% 第二个参数就是 page
\@ifpackageloaded{hyperref}
  {
    \cs_set_nopar:Npn \getrefpage #1
      { % 判断 label 是否存在，LaTeX 使用 "r@<label>" 保存 label
        \cs_if_exist:cTF { r@#1 } 
          { \exp_last_unbraced:Nv \use_ii:nnnnn { r@#1 } } % 获得5个中的第2个
          { 0 } % 若不存在则使用 0
      }  
  }
  {
    \cs_set_nopar:Npn \getrefpage #1
      { % 同上
        \cs_if_exist:cTF { r@#1 } 
          { \exp_last_unbraced:Nv \use_ii:nn { r@#1 } } 
          { 0 }
      }
  }
\ExplSyntaxOff
\makeatother

这样我们就可以使用 \getrefpage{<label>} 来获取 \label 定义的 label 的页码

\immediate\write\myoutfile{\getrefpage{nohere:a}}
\label{nohere:a} % label 需要在 \write 外部，才能创造一个label

由于 \label 是不可扩展的，若要在 \write 中写入，则需要使用 \noexpand 或 \string：

\immediate\write\myoutfile{\getrefpage{nohere:a}\noexpand\label{nohere:a}}
\label{nohere:a}

另外，\label 中的 page 实际上是 \thepage 而不是绝对页码，也不一定是数字，例如修改了 page 计数器，或者使用了 \pagenumbering。

此时，要想获得绝对页面，可以使用 zref-abspage 宏包，相应的，可以定义一个 \getzrefabspage 和 \getzrefpage 来获得绝对页码和相对页码。

% \usepackage{zref-abspage}
\makeatletter
\def\getzrefabspage#1{\zref@extract{#1}{abspage}}
\def\getzrefpage#1{\zref@ifrefundefined{#1}{0}{\zref@extract{#1}{page}}} % 同样需要检查是否存在
\makeatother

% \usepackage{zref-user,zref-abspage}
\zlabel{here:a}% 使用 \zlabel 而不是 \label
\immediate\write\myoutfile{\getzrefpage{here:a}\noexpand\zlabel{here:a}}
\immediate\write\myoutfile{\getzrefabspage{here:a}\noexpand\zlabel{here:a}}

当修改了 page 计数器，或者使用了 \pagenumbering 时，这二者是不同的。

一个完整的例子：

\documentclass{article}
% \usepackage{expl3}
\usepackage{zref-user,zref-abspage,lipsum}

\newwrite\myoutfile
\immediate\openout\myoutfile=\jobname-myoutfile.txt

\makeatletter
\def\getzrefabspage#1{\zref@extract{#1}{abspage}}
\def\getzrefpage#1{\zref@ifrefundefined{#1}{0}{\zref@extract{#1}{page}}}
\ExplSyntaxOn
\cs_if_free:NT \use_ii:nnnnn
  { \cs_new:Npn \use_ii:nnnnn #1#2#3#4#5 { #2 } }
\@ifpackageloaded{hyperref}
  {
    \cs_set_nopar:Npn \getrefpage #1
      {
        \cs_if_exist:cTF { r@#1 } 
          { \exp_last_unbraced:Nv \use_ii:nnnnn { r@#1 } } 
          { 0 }
      }  
  }
  {
    \cs_set_nopar:Npn \getrefpage #1
      {
        \cs_if_exist:cTF { r@#1 } 
          { \exp_last_unbraced:Nv \use_ii:nn { r@#1 } } 
          { 0 }
      }
  }
\ExplSyntaxOff
\makeatother

\begin{document}

\immediate\write\myoutfile{\getzrefpage{here:a}\noexpand\zlabel{here:a}}
\immediate\write\myoutfile{\getzrefabspage{here:a}\noexpand\zlabel{here:a}}
\zlabel{here:a}

\immediate\write\myoutfile{\getrefpage{nohere:a}\noexpand\label{nohere:a}}
\label{nohere:a}


\lipsum[1-10]


\pagenumbering{alph}


\zlabel{here:b}.
\immediate\write\myoutfile{\getzrefpage{here:b}\noexpand\zlabel{here:b}}
\immediate\write\myoutfile{\getzrefabspage{here:b}\noexpand\zlabel{here:b}}


\label{nohere:b}.
\immediate\write\myoutfile{\getrefpage{nohere:b}\noexpand\label{nohere:b}}

\lipsum[10-12]

\end{document}

在较新的 LaTeX2e 发行版中，原生提供了 \ReadonlyShipoutCounter 和 totalpages 计数器来记录绝对页码。

使用 fancyhdr 宏包，重定义 \headrule 命令。

% \usepackage{fancyhdr}
% 定义三个长度
\newdimen\doublelineskip % 两横线间的距离
\setlength\doublelineskip{2pt}
\newdimen\headrulewidthA % 第一条线的宽度
\setlength\headrulewidthA{.8pt}
\newdimen\headrulewidthB % 第二条线的宽度
\setlength\headrulewidthB{.4pt}

% 定义（修改） headings 样式，如果你使用了自定义样式则不必进行该步骤 
\fancypagestyle{headings}{
  \renewcommand\headrulewidth{0.4pt}
}
% 基于 headings 样式定义一个 doubleline 样式，用于插入页眉“文武线”线，原来的 headings 仍然可用
% 如果使用了自己的样式，把 headings 修改为自己的样式名字
\fancypagestyle{doubleline}[headings]{
  \renewcommand\headrule{%
    \hrule height\headrulewidthA width\headwidth% 第一根线
    \vskip \doublelineskip%
    \hrule height\headrulewidthB width\headwidth}% 第二根线
}

完整的例子：

\documentclass{article}
\usepackage{fancyhdr}
\usepackage{lipsum}
\usepackage[paperheight=10cm,textheight=6cm]{geometry}

\newdimen\doublelineskip % 两横线间的距离
\setlength\doublelineskip{2pt}
\newdimen\headrulewidthA % 第一条线的宽度
\setlength\headrulewidthA{.8pt}
\newdimen\headrulewidthB % 第二条线的宽度
\setlength\headrulewidthB{.4pt}

\setlength\headheight{21pt}

\fancypagestyle{headings}{
  \renewcommand\headrulewidth{0.4pt}
}
\fancypagestyle{doubleline}[headings]{
  \renewcommand\headrule{%
    \hrule height\headrulewidthA width\headwidth%
    \vskip \doublelineskip%
    \hrule height\headrulewidthB width\headwidth}
}

%\pagestyle{headings}
\pagestyle{doubleline}

\begin{document}

\section{SE1}
\lipsum[1-6]

\section{SE2}
\lipsum[7-15]

\end{document}

若使用 titleps 宏包，则重定义 \makeheadrule。

% \usepackage{titleps}
% \newdimen 3 个，同 fancyhdr
\newpagestyle{doubleline}{
  \renewcommand\makeheadrule{%
    \makebox[0pt][l]{\rule[\doublelineskip]{\linewidth}{\headrulewidthA}}%
    \rule{\linewidth}{\headrulewidthB}}%
}

可以使用 cleveref 宏包。

主要的配置命令如下：

% \usepackage{hyperref}
% \usepackage{cleveref} % 注意顺序
% 修改 autorefname，也方便在后面使用
\def\figureautorefname{Fig.}
\def\figureautorefnames{Figs.}
\crefformat{figure}{#2\figureautorefname~#1#3}
\crefmultiformat{figure}
  {#2\figureautorefnames~#1#3}
  { and~#2#1#3}
  {, #2#1#3}
  { and~#2#1#3}
\crefrangeformat{figure}{#3\figureautorefnames~#1#4 to~#5#2#6}

详细用法见说明文档。

完整的例子：

\documentclass{article}
\usepackage[colorlinks]{hyperref}
\usepackage{cleveref}

\def\figureautorefname{Fig.}
\def\figureautorefnames{Figs.}
\crefformat{figure}{#2\figureautorefname~#1#3}
\crefmultiformat{figure}
  {#2\figureautorefnames~#1#3}
  { and~#2#1#3}
  {, #2#1#3}
  { and~#2#1#3}
\crefrangeformat{figure}{#3\figureautorefnames~#1#4 to~#5#2#6}

\begin{document}

Hello, \LaTeXe.

\begin{figure}[h]
\caption{FIGURE ONE}\label{fig:1}
\centering\fbox{FIGURE ONE}
\end{figure}

\begin{figure}[h]
\caption{FIGURE TWO}\label{fig:2}
\centering\fbox{FIGURE TWO}
\end{figure}

\begin{figure}[h]
\caption{FIGURE THREE}\label{fig:3}
\centering\fbox{FIGURE THREE}
\end{figure}

reference: \ref{fig:1} \& \ref{fig:2} \& \ref{fig:3}

autoref: \autoref{fig:1} \& \autoref{fig:2} \& \autoref{fig:3}

cleveref: \cref{fig:1} \& \cref{fig:2} \& \cref{fig:3}

multi cref: \cref{fig:1,fig:2} \& \cref{fig:1,fig:2,fig:3} \& \cref{fig:1,,fig:2,,fig:3}

---------------------------

\crefmultiformat{figure}
  {\figureautorefnames~#2#1#3}
  { and~#2#1#3}
  {, #2#1#3}
  { and~#2#1#3}
\crefrangeformat{figure}{\figureautorefnames~#3#1#4 to~#5#2#6}

multi cref: \cref{fig:1,fig:2} \& \cref{fig:1,fig:2,fig:3} \& \cref{fig:1,,fig:2,,fig:3}

\end{document}

编译不成功的原因是

1. \newtcbtheorem 不会展开其参数；
2. \setkeys 以及几乎所有的键设置命令（\keys_set:nn、\pgfkeys）都是不可扩展的。（也有一部分命令是可扩展的，如 \keyval_parse:nnn、expkv 宏包的部分命令。）

首先要说明的是，LaTeX3 不依赖任何其它宏包，甚至都不需要是 LaTeX。以及 l3keys 也不依赖 l3prop，这二者是独立的。键值设置一般使用 l3keys，l3prop 使用得较少。

要想成功编译，首先必须解析传入的键值，然后将其传给 \newtcbtheorem。
可用的方法有很多，但是既然使用了 tcolorbox，就使用 pgfkeys 来实现吧。

首先定义几个辅助命令与句柄（handler）：

\makeatletter

\ExplSyntaxOn
\cs_new_nopar:Npn \zt@appto@clist #1#2 { \clist_put_right:Nn #2 {#1} }
\cs_new_nopar:Npn \zt@preto@clist #1#2 { \clist_put_left:Nn #2 {#1} }
\ExplSyntaxOff

\pgfkeys{
  % {<prefix list>} {<clist>}，把 <prefix list> 放到 <clist> 之前，<clist> 是一个 list 宏
  /handlers/.prefix to clist/.code 2 args=%
    \pgfkeysdef{\pgfkeyscurrentpath}{\zt@preto@clist{#1}{#2}},
  % {<append list>} {<clist>}
  /handlers/.append to clist/.code 2 args=%
    \pgfkeysdef{\pgfkeyscurrentpath}{\zt@appto@clist{#1}{#2}},
}

\tcbset{
  zljTheoStyle/.style={}, % 你自己的代码
}
% 这个命令类似于 \tikzset、\tcbset，它的形式是 \ztpgfset{<module>}{<key-val>}
\def\ztpgfset#1{\pgfqkeys{zt/#1}}
\NewDocumentCommand\ztset{O{}}
  {
    \def\zt@tmplist{}% 这个命令用于保存解析的键值
    \ztpgfset{tcb}{#1} % 这个命令用于解析传入的键值参数，使用 tcb 模块
    \def\zt@tmp{\newtcbtheorem{zljtest}{name}}
    \expandafter\zt@tmp\expandafter{\zt@tmplist,zljTheoStyle,}{zljtest} % 必须展开解析得到的键值
  }

现在就可以定义自己的键了，把它们放到 tcb 模块：

\ztpgfset{tcb}{
  color/.append to clist={colbacktitle={#1}}{\zt@tmplist},% 把 "colbacktitle={#1}" 放到 \zt@tmplist 之后，效果和 "color/.code=\zt@appto@clist{#1}{\zt@tmplist}" 一样
  color/.default=red,% 默认值为 red
  cf/.append to clist={colframe=#1}{\zt@tmplist},% 把 "colframe=#1" 放到 \zt@tmplist 之后
  cf/.default=yellow!80!black,
}
\makeatother

一个完整的例子：

\documentclass{ctexart}
\usepackage[most]{tcolorbox}

\makeatletter
\ExplSyntaxOn
\cs_new_nopar:Npn \zt@appto@clist #1#2 { \clist_put_right:Nn #2 {#1} }
\cs_new_nopar:Npn \zt@preto@clist #1#2 { \clist_put_left:Nn #2 {#1} }
\ExplSyntaxOff

\pgfkeys{
  /handlers/.prefix to clist/.code 2 args=%
    \pgfkeysdef{\pgfkeyscurrentpath}{\zt@preto@clist{#1}{#2}},
  /handlers/.append to clist/.code 2 args=%
    \pgfkeysdef{\pgfkeyscurrentpath}{\zt@appto@clist{#1}{#2}},
}

\tcbset{
  zljTheoStyle/.style={}, % 你自己的代码
}
\def\ztpgfset#1{\pgfqkeys{zt/#1}}
\NewDocumentCommand\ztset{O{}}
  {
    \def\zt@tmplist{}% 这个命令用于保存解析的键值
    \ztpgfset{tcb}{#1} % 这个命令用于解析传入的键值参数，使用 tcb 模块
    \def\zt@tmp{\newtcbtheorem{zljtest}{name}}
    \expandafter\zt@tmp\expandafter{\zt@tmplist,zljTheoStyle,}{zljtest}
  }
\ztpgfset{tcb}{
  color/.append to clist={colbacktitle={#1}}{\zt@tmplist},% 把 "colbacktitle={#1}" 放到 \zt@tmplist 之后
  color/.default=red,% 默认值为 red
  cf/.append to clist={colframe=#1}{\zt@tmplist},% 把 "colframe=#1" 放到 \zt@tmplist 之后
  cf/.default=yellow!80!black,
}
\makeatother

\begin{document}

\ztset[color=blue,cf]

\begin{zljtest}{}{}
    测试基
\end{zljtest}

\end{document}

在正常的 LaTeX3 环境（类代码，字符码等）下是一样的。

\cs_new:cn 实际上是 \exp_args:Nc \cs_new:Nn，
\exp_args:Nc <#1> <#2> 是 \expandafter<#1>\csname <#2>\endcsname。
所以实际上 \cs_new:cn 就是先把第一个参数变成一个控制序列，然后再把 \cs_new:Nn 放在这个控制序列的前面。

难点在于既要使用 alignat 环境（包含编号），又要有大括号，又要跨括号对齐。任意两点其实都不算难，但是三点都要实现就比较麻烦了。这里提供两种并不优雅的解决方案。

一个是使用 array 环境。

% \usepackage{array,multirow}
{\renewcommand\arraystretch{1.3}\[
\begin{array}{r@{} *{2}{r@{}>{{}}c<{{}}@{}} l@{\qquad}r} %% @{} 为了去除间距
\multirow{2}*{$\biggl\{\biggr.$}& x  & + & 3y & = & 11 & (1) \\
                                & 2x & - & y  & = & -9 & (2) \\
\multirow{2}*{result$\biggl\{\biggr.$} & x & = & x_1 &&& (1') \\
                                       & y & = & y_1 &&& (2')
\end{array}
\]}

效果如下：

这里的大括号是对齐的

不过编号的位置需要设置，这里使用一个 \quad。

另一个就是使用 empheq 宏包的 empheq 环境，该宏包属于 mathtools 的一部分，（详细用法查看其参考文档）。
实际上，不要求括号处对齐是比较容易实现的：

% \usepackage{amsmath,empheq}
\begin{empheq}[left={ }\empheqlbrace]{alignat*=2}
x  &+{}& 3y &= 11, \tag{1} \\
2x &-{}&  y &= -9 \tag{2}
\end{empheq}

\begin{empheq}[left=\llap{result}\empheqlbrace]{align*}
x&=x_1, \tag{1'} \\
y&=y_1 \tag{2'}
\end{empheq}

如果在括号处对齐则需要半手动调整间距了：

% \usepackage{amsmath,empheq}
\newdimen\tmpadim
\newdimen\tmpbdim
%% 这两个是为了计算宽度
\settowidth\tmpadim{$
  \begin{alignedat}{2}
    x  &+{}& 3y &= 11, \\
    2x &-{}&  y &= -9 
  \end{alignedat}
$}
\settowidth\tmpbdim{$
  \begin{aligned}
    x &= x_1, \\
    y &= y_1
  \end{aligned}
$}

\begin{empheq}[left={ }\empheqlbrace]{alignat*=2}
x  &+{}& 3y &= 11, \tag{1}\label{eq:1} \\
2x &-{}&  y &= -9 \tag{2}
\end{empheq}

\begin{empheq}[left=\llap{result}\empheqlbrace]{align*}
x&=x_1, \hspace{\dimexpr\tmpadim-\tmpbdim} \tag{1'}\label{eq:1'} \\ % 插入一个间距
y&=y_1 \tag{2'}
\end{empheq}

\eqref{eq:1} and \eqref{eq:1'}

括号处是对齐的：

我们知道，如果一个宏是使用如下方式定义的：

\def\foo#1\T{something #1 else...}

那么在使用该宏时必须使用 \T 作为（第一个）参数的分隔符，也就是必须使用

\foo balabala\T

如若没有 \T，TeX 将会报错。

你的代码就是这种错误。

因为使用了 \cs_new:Npn \__tk_before_slashsearch:w #1 / #2 \s_stop，所以参数分隔符 / 和 \s_stop 是必须给出的。
但是 \clist_map_function:NN <clist> <func> 所做的仅仅是把 <clist> 的 <item> 置于 <func> 之后，也就是

\__tk_before_slashsearch:w <item>

这样 \s_stop 是没有的，所以必须通过一个辅助函数给出，也就是原来 \__tk_slashed_items:n 的作用之一。

因为这里的 \tk_iteratesearch:N 必须可扩展，所以不能使用 \clist_map_inline:Nn。

没懂你想干什么。但是呢 LaTeX3 提供了一个 \cs_to_str:N 命令，用于输出控制序列的名字。

\documentclass{article}

\ExplSyntaxOn
\cs_new_protected_nopar:Npn \csusewithname #1
  {
    \cs_to_str:N #1
    #1
  }
\ExplSyntaxOff

\begin{document}

\csusewithname\section{sec 1}

\csusewithname\label{lab:1}
\ref{lab:1}

\end{document}

出现这种情况是因为 extarrows 宏包内部使用了 amsmath 宏包的 \ext@arrow 命令，该命令的第 #6、#7 参数对应于 \xlongrightarrow[<#6>]{<#7>}。只是这 #6、#7 会被使用两次，一次用于测量盒子的宽度，另一次则用于输出。（见 \ext@arrow 的定义，位于 amsmath.sty）

知道这个就容易修改了：

\makeatletter
\newif\ifext@arrow@measuring@
\let\saved@ext@arrow\ext@arrow % 保存原始定义
\def\ext@arrow#1#2#3#4#5#6#7{%
  \mathrel{\mathop{%
    \setbox\z@\hbox{#5\displaystyle}%
    \ext@arrow@measuring@true% 增加一个
    \setbox\tw@\vbox{\m@th
      \hbox{$\scriptstyle\mkern#3mu{#6}\mkern#4mu$}%
      \hbox{$\scriptstyle\mkern#3mu{#7}\mkern#4mu$}%
      \copy\z@
    }%
    \hbox to\wd\tw@{\unhbox\z@}}%
  \ext@arrow@measuring@false% 增加一个，实际上是不需要的，由于 \mathop 构建一个组
  \limits
    \@ifnotempty{#7}{^{\if0#1\else\mkern#1mu\fi
                       #7\if0#2\else\mkern#2mu\fi}}%
    \@ifnotempty{#6}{_{\if0#1\else\mkern#1mu\fi
                       #6\if0#2\else\mkern#2mu\fi}}}%
}
% 直接写 \def\arrowmeasuring#1#2{\ifext@arrow@measuring#1\else#2\fi} 也可以
\def\arrowmeasuring{\ifext@arrow@measuring@\expandafter\@firstoftwo\else\expandafter\@secondoftwo\fi}

\def\fake@footnotemark{\textsuperscript{\the\numexpr\value{footnote}+1\relax}}
\def\longrightmark{\arrowmeasuring{\fake@footnotemark}{\footnotemark}} % 增加一个判断
\makeatother

然后呢就可以使用

\begin{tabular}{cc}
  a & b \\
  $\xlongrightarrow{x + y \longrightmark}$ & d
\end{tabular}
\footnotetext{note1}

或者

\begin{table}[htbp]
  \begin{tabular}{cc}
    a & b \\
    $\xlongrightarrow{x + y \arrowmeasuring{\csname fake@footnotemark\endcsname}{\tablefootnote{note2}}}$ & d
  \end{tabular}
\end{table}

都能正确生成了。

一个更好的办法是使用 etoolbox 宏包的 \patchcmd 命令，而不直接重定义 \ext@arrow。

%\usepackage{etoolbox}
\patchcmd\ext@arrow{\mathop}{\ext@arrow@measuring@true\mathop}{}{}
% 不在 \mathop 之内，必须加上
\patchcmd\ext@arrow{\limits}{\ext@arrow@measuring@false\limits}{}{}

完整的例子：

\documentclass[UTF8,11pt]{ctexart}
\usepackage{hyperref}
\usepackage{extarrows}
\usepackage{tablefootnote}

\usepackage{etoolbox}

\makeatletter
\newif\ifext@arrow@measuring@
\let\saved@ext@arrow\ext@arrow % 保存原始定义
\def\fake@footnotemark{\textsuperscript{\the\numexpr\value{footnote}+1\relax}}
\patchcmd\ext@arrow{\mathop}{\ext@arrow@measuring@true\mathop}{}{}
\patchcmd\ext@arrow{\limits}{\ext@arrow@measuring@false\limits}{}{}
\def\arrowmeasuring#1#2{\ifext@arrow@measuring@#1\else#2\fi}
\def\longrightmark{\arrowmeasuring{\fake@footnotemark}{\footnotemark}}
\def\amsmeasuring#1#2{\ifmeasuring@#1\else#2\fi}
\makeatother

\begin{document}

\begin{tabular}{cc}
  a & b \\
  $\xlongrightarrow{x + y \longrightmark}$ & d
\end{tabular}
\footnotetext{note1}

\begin{table}[htbp]
  \begin{tabular}{cc}
    a & b \\
    $\xlongrightarrow{x + y \arrowmeasuring{\csname fake@footnotemark\endcsname}{\tablefootnote{note2}}}$ & d
  \end{tabular}
\end{table}

\end{document}

对 \ext@arrow 的修改应该是不会影响正常使用的。这对于所有使用 \ext@arrow 定义的命令都是有效的，如 \xrightarrow 等。

另一个方案见：https://tex.stackexchange.com/questions/335968/skipped-footnote-numbers-in-math-mode。

不建议在数学模式下使用 footnote