LaTeX 入门教程。

LaTeX 入门教程。

Posted by inheader on January 1, 2019

前言

LaTeX, 是一种基于TEX的排版系统,由美国电脑学家莱斯利·兰伯特在20世纪80年代初期开发,利用这种格式,即使用户没有排版和程序设计的知识也可以充分发挥由TEX所提供的强大功能,能在几天,甚至几小时内生成很多具有书籍质量的印刷品。对于生成复杂表格和数学公式,这一点表现得尤为突出。因此它非常适用于生成高印刷质量的科技和数学类文档。这个系统同样适用于生成从简单的信件到完整书籍的所有其他种类的文档

个人了解LaTeX是一种公式的排版,在学术界和论文,数学,计算机科学论文都是有LaTeX来排版实现,它可以让公式变得简洁漂亮。

在稍微了解一点 LaTeX 后,你会发现 LaTeX 的工作方式类似 web page,都是由源文件(.tex or .html)经由引擎(TeX or browser)渲染产生最终效果(得到 PDF 文件 或者 生成页面)。两者极其神似,包括语法规则与工作方式。所以呢,与 HTML 一样,入门其实很简单。

一般的规范写法中都是在 HTML 文件中写入 web page 的结构与内容,再由 css 控制页面生成的样式。当然你也可以选择在 HTML 中直接写入样式内容,不过这并不提倡。同样,在 LaTeX 有着同样的情况,你可以在 tex 源文件中同时写入内容和样式,也可以内容与样式分离,以网络上流传广泛的 清华大学 LaTeX 模板为例,以.cls(class)结尾的 thuthesis.cls 便可看作是与 css 起到同样作用的样式文件。

LaTeX 有所谓宏包的概念,\usepackage{foo} 即可使用宏包 foo 中定义的内容。所谓宏包就是一些写好的内容打包出来以便大家使用而已。这跟 C 语言的 include 是一致的,将文件加载进来进行使用。利用宏包,我们可以使用很多现成的好用的样式。当然了,如果要编写一个自己的个性化的宏包也是可以的,不过需要学习成本。

初期的话,我们可以选择一个 LaTeX 模板进行改造。不过第一次见到一些模板,可能会对其中很多文件的作用一头雾水. 下面是简单的介绍,详细内容可见在 LaTeX 中进行文学编程,当然更多介绍的话可以自行搜索。

LaTeX模板常见文件类型 功能简要介绍
.dtx Documented LaTeX sources,宏包重要部分
.ins installation,控制 TeX 从 .dtx 文件里释放宏包文件
.cfg config, 配置文件,可由上面两个文件生成
.sty style files,使用\usepackage{...}命令进行加载
.cls classes files,类文件,使用\documentclass{...}命令进行加载
.aux auxiliary, 辅助文件,不影响正常使用
.bst BibTeX style file,用来控制参考文献样式

class 与 style 似乎十分相像,它们在功能上的确很相似,但是也有区别。这里 是关于 .cls 与 .sty 文件的区别.

额外推荐阅读材料: 来自北京大学李东风老师的 LaTeX 排版心得.

开始第一个 LaTeX 文档

打开 TeXstudio,新建一个 TeX 文件,写入以下内容:

\documentclass{article}
\begin{document}
Here comes \LaTeX!
\end{document}

点击 F5(默认快捷键)compile and view,即可看到效果。

LaTeX数学公式

学习 LaTeX 的一大初衷便是为了写漂亮的数学公式。而于我个人而言,数学公式的练习始于 markdown,很多 markdown 编辑器是支持 LaTeX 数学公式的,比如 haroopad。

以下内容直接在支持数学公式的 markdown 编辑器中即可操作,而且是即时显示效果,对新手很有帮助。如果使用 haroopad,请在 偏好设置启用数学表达式

学会写 LaTeX 公式,只需要了解 4 个概念:

  1. 数学公式环境。

    LaTeX 的数学模式有两种:行内模式(inline)和行间模式(display)。前者在正文的行文中,插入数学公式;后者独立排列单独成行。

    在行文中,使用 $ ... $ 可以插入行内公式,使用 $$ ... $$ 可以插入行间公式,如果需要对行间公式进行编号,可以使用 equation 环境.

  2. 控制序列。

    凡是键盘不能够直接表示的符号或者起着特定作用的皆有命令,类似转义,叫做控制序列(control sequence)。比如求和符号∑∑对应的命令为 \sum.

  3. 上下标。

    _{...}表示下标,^{...}表示上标。它默认只作用于之后的一个字符,如果想对连续的几个字符起作用,请将这些字符用花括号{}括起来, 也就是下面分组的概念。

  4. 分组。

    很简单,就是用{...}将内容包含起来视作整体,比如上下标很长的时候。遇到什么时候得到的效果不是预期,那么很可能你需要加个分组,也就是添个大括号{...}.

LaTeX命令 预览效果
$ x_i $ xixi
$ x^2 $ x2x2
$ x^ {y^z}$ xyzxyz
$ \int_a^b f(x)$ ∫baf(x)∫abf(x)
$ \frac ab $ abab

有了这几个概念以后,再动手写几个就大概懂了。无论多么复杂的公式都是有一个个简单的东西构成。推荐一个网站:MathJax basic tutorial .

LaTeX 资源推荐

  • Detexify LaTeX handwritten symbol recognition.

    通过手写识别 LaTeX 符号,识别率很高。尤其是当看到一个符号却不知道其 LaTeX 命令的时候它很有用。只要画出记忆中符号的样子,就会自动出现各种可能想要的表示方法。

  • LaTeX公式编辑器

    对于尚不熟悉的人书写 LaTeX 公式提供一点便利。

  • 在线LaTeX编辑器shareLaTeX

    好处就是不用本地搭建环境,有中文界面,直接在线操作。还有很多 LaTeX 模板可供选择。