LaTeX学习笔记

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一些概念

TeX：是 Donald E. Knuth(高德纳)发明的排版系统，本质上是一门宏语言，官网：https://ctan.org/，TeX 用户组：https://tug.org/

LaTeX：LaTeX 是 TeX 的扩展，又称为宏集，简单说就是 TeX 的命令太原始了，为了方便写作，Leslie Lamport 给 TeX 语言加入了很多新的功能，这些他写的功能跟 TeX 加在一起被称为 LaTeX。LaTeX 当然也是一门语言，是基于 TeX 的一门语言，LaTeX 工作组：https://www.latex-project.org/

TeX 发行版：现今的两个主流发行版为 TeX Live（团队负责，安装包大，https://tug.org/texlive/）和 MiKTeX（个人项目，安装包小，https://miktex.org/），两者都集成了一个简单的 LaTeX 源代码编辑器 TeXworks。用户在安装完毕后，可直接使用 TeXworks 编写和编译 LaTeX 源代码。

TeXstudio 编辑器：是跨平台的免费软件，专门用来编辑 .tex 文件的，下载地址：https://texstudio.sourceforge.net/

在线手册 ：用 texdoc 命令调出，例如texdoc symbols 用来查看数学符号表，或https://texdoc.org/index.html

编译命令

DVI：表示“设备无关(Device Independent)”，用 dvipdfmx 命令可以将其转为 pdf。

xelatex：支持 UTF-8 编码和对 TrueType/OpenType 字体的调用。当前较为方便的中文排版解决方案基于 xelatex。

lualatex：底层调用的引擎是 LuaTEX，这个引擎在 pdfTEX 引擎基础上发展而来，除了支持 UTF-8 编码和对 TrueType/OpenType 字体的调用外，还支持通过 Lua 语言扩展 TEX 的功能。lualatex 编译命令下的中文排版支持需要借助 luatexja 宏包。

LaTeX 语法规则

LaTeX 语法规则非常简单，由命令和环境构成。LaTeX 代码结构一般分为前导 (preamble) 和主体 (body) 两部分，前导部分主要用于申明文档类型、排版样式、所使用的宏包等；主体部分主要用于确定标题、章节、目录等文章结构及创作文档内容。

命令

LaTeX 命令通常由三部分组成：\ 命令名[可选参数]{必选参数}，对大小写敏感，以反斜线 \ 开头，有以下两种形式之一：

• 反斜线和后面的一串字母，如 \LaTeX。它们以任意非字母符号（空格、数字、标点等）为界限
• 反斜线和后面的单个非字母符号，如 $

有些命令的参数可以带一个星号 *，带星号和不带星号的命令效果有一定的差异。初次接触这些概念时，可以粗略地把星号看作一种特殊的可选参数。

字母形式的命令会忽略其后的所有连续空格。如果要人为引入空格，需要在命令后面加一对花括号阻止其忽略空格。

\documentclass{article}
\begin{document}
    \TeX users
    
    or \TeX{} users?
\end{document}

环境

用法为一对命令 \begin 和 \end：

\begin{⟨环境名⟩}[⟨可选参数⟩]{⟨必选参数⟩}
…
\end{⟨环境名⟩}

分组

LaTeX 使用一对花括号 {} 作为分组，在分组中使用的命令被限制在分组内，不会影响到分组外的内容。

源代码结构

LaTeX 源代码以一个 \documentclass 命令作为开头，它指定了文档使用的文档类。% 表示注释，在这个字符之后直到行末，所有的字符都被忽略。

以 document 环境为界，document 环境前是导言部分，能设置全局参数；document 环境内部是正文部分；环境之后的部分被忽略。

\documentclass[⟨可选参数⟩]{⟨文档类名⟩}
% 导言区
\begin{document}
% 正文内容
\end{document}
% 此后内容会被忽略

文档类

\documentclass 指定的文档类有很多种，其中 LaTeX 提供的三个标准文档类分别为：文章 article、报告 report、书籍 book，支持中文排版的文档类：ctexart、ctexrep、ctexbook。

article 类型文档字体大小默认为 10pt，纸张大小默认为 letterpaper，文字分栏默认为 onecolumn（不分栏），打印时默认单面打印，可以根据需要进行设置：\documentclass[12pt, b5paper, twocolumn, twoside]{article}

\part{}创建篇、\chapter{}创建章（article 类型文档不能使用该命令）、\section{}创建一级节、\subsection{}创建二级节、\subsubsection{}创建三级节。

\documentclass{ctexart}
\setcounter{secnumdepth}{0} % 表示自动编号章节层次仅包括 \part 和 \chapter，1 为 \section 2 为 \subsection 3 为 \subsubsection 默认值

\begin{document}
  \title{文档标题}
  \author{作者}
  \date{2024-01-01}
  \maketitle % 显示命令，用来显示导言区添加的相关信息
  
  \begin{abstract}
    这是摘要，这是摘要
  \end{abstract}
  \textbf{Keywords: keyword1, keyword2, keyword3} % 设置关键词
  
  \newpage
  %  \setcounter{tocdepth}{0} % 设置目录层次仅包括 \part 1 为 \section 2 为 \subsection 3 为 \subsubsection 默认值
  \tableofcontents % 自动创建一个目录，带 * 章节命令不会出现在目录中
  \thispagestyle{empty} % 让目录页面不带有全文格式
  
  \newpage
  
  \setcounter{page}{1} % 设置目录页之后页码为 1
  
  \part{part 名称}
  
  \section{一级标题}
  \subsection{二级标题}
  
  \paragraph{段落标题}
  带标题的段落，带标题的段落
  \subparagraph{亚段落标题}
  带标题的亚段落，带标题的亚段落
  
  \section{一级标题 2}
  \subsection{二级标题 2}
  内容 2，内容 2
  
  \section*{一级标题 3} % 命令后加星号会取消自动编号
  内容 3，内容 3
  
\end{document}

article 类型文档纸张方向默认为 portrait（纵向），可以调用 lscape 宏包中的 \begin{landscape} \end{landscape}环境将默认纵向调整为 landscape（横向）。

article 类型文档页边距可以通过调用 geometry 宏包进行调整:\usepackage[margin = 25mm]{geometry}。

article 类型文档章节标题字体格式可以通过调用 sectsty 宏包进行调整。

宏包

在使用 LaTeX 时，时常需要依赖一些扩展来增强或补充 LaTeX 的功能，，这些扩展称为宏包。调用宏包的方法非常类似调用文档类的方法：\usepackage[可选参数]{宏包名}。

\usepackage 可以一次性调用多个宏包，在 宏包名 中用逗号隔开。这种用法一般不要指定选项。

CJK 宏包对中文字体的支持比较麻烦，已经不再推荐直接使用。xeCJK 及 luatexja 宏包封装了对汉字排版细节的处理功能。

ctex 宏包和文档类进一步封装了 CJK、xeCJK、luatexja 等宏包，使得用户在排版中文时不用再考虑排版引擎等细节。ctex 宏包本身用于配合各种文档类排版中文，而 ctex 文档类对 LaTeX 的标准文档类进行了封装，包括 ctexart、ctexrep、ctexbook 等。源代码须保存为 UTF-8 编码，并使用 xelatex 或 lualatex 命令编译。

文件的组织方式

LaTeX 提供了命令 \include 用来在源代码里插入文件：\include{⟨filename⟩}。

⟨filename⟩ 为文件名（不带 .tex 扩展名），如果和要编译的主文件不在一个目录中，则要加上相对或绝对路径。

值得注意的是 \include 在读入 ⟨filename⟩ 之前会另起一页。有的时候并不需要这样，可以用 \input 命令，它纯粹是把文件里的内容插入：\input{⟨filename⟩}。

LaTeX 还提供了一个 \includeonly 命令来组织文件，用于导言区，指定只载入某些文件。导言区使用了 \includeonly 后，正文中不在其列表范围的 \include 命令不会起效：\includeonly{⟨filename1⟩,⟨filename2⟩,…}。

最后介绍一个实用的工具宏包 syntonly。加载这个宏包后，在导言区使用 \syntaxonly 命令，可令 LaTeX 编译后不生成 DVI 或者 PDF 文档，只排查错误，编译速度会快不少：

\usepackage{syntonly}
\syntaxonly

如果想生成文档，用 % 注释掉 \syntaxonly 命令即可。

参考：https://mirrors.zju.edu.cn/CTAN/info/lshort/chinese/lshort-zh-cn.pdf