LaTeX 入门
介绍
什么是 LaTeX
LaTeX(读作/ˈlɑːtɛx/或/ˈleɪtɛx/)是一个让你的文档看起来更专业的排版系统,而不是文字处理器。它尤其适合处理篇幅较长、结构严谨的文档,并且十分擅长处理公式表达。它是免费的软件,对大多数操作系统都适用。
LaTeX 基于 TeX(Donald Knuth 在 1978 年为数字化排版设计的排版系统)。TeX 是一种电脑能够处理的低级语言,但大多数人发现它很难使用。LaTeX 正是为了让它变得更加易用而设计的。目前 LaTeX 的版本是 LaTeX 2e。
如果你习惯于使用微软的 Office Word 处理文档,那么你会觉得 LaTeX 的工作方式让你很不习惯。Word 是典型的「所见即所得」的编辑器,你可以在编排文档的时侯查看到最终的排版效果。但使用 LaTeX 时你并不能方便地查看最终效果,这使得你专注于内容而不是外观的调整。
一个 LaTeX 文档是一个以 .tex
结尾的文本文件,可以使用任意的文本编辑器编辑,比如 Notepad,但对于大多数人而言,使用一个合适的 LaTeX 编辑器会使得编辑的过程容易很多。在编辑的过程中你可以标记文档的结构。完成后你可以进行编译——这意味着将它转化为另一种格式的文档。它支持多种格式,但最常用的是 PDF 文档格式。
在开始之前
下面列出在本文中使用到的记号:
- 希望你实施的操作会被打上一个箭头
; - 你输入的字符会被装进代码块中;
- 菜单命令与按钮的名称会被标记为 粗体。
一些概念
如果需要编写 LaTeX 文档,你需要安装一个「发行版」,常用的发行版有 TeX Live、MikTeX 和适用于 macOS 用户的 MacTeX(实际上是 TeX Live 的 macOS 版本),至于 CTeX 则现在不推荐使用。TeX Live 和 MacTeX 带有几乎所有的 LaTeX 宏包;而 MikTeX 只带有少量必须的宏包,其他宏包将在需要时安装。
TeX Live 和 MikTeX 都带有 TeXworks 编辑器,你也可以安装功能更多的 TeXstudio 编辑器,或者自行配置 Visual Studio Code 或 Notepad++ 等编辑器。下文所使用的编辑器是运行在 Windows 7 上的 TeXworks。
大部分发行版都带有多个引擎,如 pdfTeX 和 XeTeX。对于中文用户,推荐使用 XeTeX 以获得 Unicode 支持。
TeX 有多种格式,如 Plain TeX 和 LaTeX。现在一般使用 LaTeX 格式。所以,你需要使用与你所使用的格式打包在一起的引擎。如对于 pdfTeX,你需要使用 pdfLaTeX,对于 XeTeX 则是 XeLaTeX。
扩展阅读:TeX 引擎、格式、发行版之介绍。
环境配置
对于 Windows 用户,你需要下载 TeX Live 或 MikTeX。国内用户可以使用 清华大学 TUNA 镜像站,请点击页面右侧的「获取下载链接」按钮,并选择「应用软件」标签下的「TeX 排版系统」即可下载 TeX Live 或 MikTeX 的安装包,其中 TeX Live 的安装包是一个 ISO 文件,需要挂载后以管理员权限执行 install-tl-advanced.bat
。
对于 macOS 用户,清华大学 TUNA 镜像站同样提供 MacTeX 和 macOS 版 MikTeX 的下载。
对于 Linux 用户,如果使用 TeX Live,则同样下载 ISO 文件,执行 install-tl
脚本;如果使用 MikTeX,则按照 官方文档 进行安装。
文档结构
基本要素
一个新的文档会被自动打开。
行号并不是要素,但它可以帮助你比较代码与屏幕信息,找到错误。
语法色彩会高亮代码,使得代码更加易读。
1 2 3 4 5 |
|
\documentclass
命令必须出现在每个 LaTeX 文档的开头。花括号内的文本指定了文档的类型。article 文档类型适合较短的文章,比如期刊文章和短篇报告。其他文档类型包括 report(适用于更长的多章节的文档,比如博士生论文),proc(会议论文集),book 和 beamer。方括号内的文本指定了一些选项——示例中它设置纸张大小为 A4,主要文字大小为 12pt。
\begin{document}
和 \end{document}
命令将你的文本内容包裹起来。任何在 \begin{documnet}
之前的文本都被视为前导命令,会影响整个文档。任何在 \end{document}
之后的文本都会被忽视。
空行不是必要的,但它可以让长的文档更易读。
将不同的 LaTeX 文档放在不同的目录下,在编译的时候组合多个文件是一个很好的想法。
这时你的源文件会被转换为 PDF 文档,这需要花费一定的时间。在编译结束后,TeXworks 的 PDF 查看器会打开并预览生成的文件。PDF 文件会被自动地保存在与 TeX 文档相同的目录下。
处理问题
如果在你的文档中存在错误,TeXworks 无法创建 PDF 文档时,Typeset 按扭会变成一个红叉,并且底部的终端输出会保持展开。这时:
添加文档标题
\maketitle
命令可以给文档创建标题。你需要指定文档的标题。如果没有指定日期,就会使用现在的时间,作者是可选的。
\begin{document}
和 命令后紧跟着输入以下文本:
1 2 3 4 |
|
你的文档现在长成了这样:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
|
要点笔记:
\today
是插入当前时间的命令。你也可以输入一个不同的时间,比如\date{November 2013}
。- article 文档的正文会紧跟着标题之后在同一页上排版。report 会将标题置为单独的一页。
章节
如果需要的话,你可能想将你的文档分为章(Chatpers)、节(Sections)和小节(Subsections)。下列分节命令适用于 article 类型的文档:
\section{...}
\subsection{...}
\subsubsection{...}
\paragraph{...}
\subparagraph{...}
花括号内的文本表示章节的标题。对于 report 和 book 类型的文档我们还支持 \chapter{...}
的命令。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |
|
你的文档会变成
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 |
|
创建标签
你可以对任意章节命令创建标签,这样他们可以在文档的其他部分被引用。使用 \label{labelname}
对章节创建标签。然后输入 \ref{labelname}
或者 \pageref{labelname}
来引用对应的章节。
\subsection{Stage 1}
下面另起一行,输入 \label{sec1}
。Referring to section \ref{sec1} on page \pageref{sec1}
。
你的文档会变成这样:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 |
|
生成目录(TOC)
如果你使用分节命令,那么可以容易地生成一个目录。使用 \tableofcontents
在文档中创建目录。通常我们会在标题的后面建立目录。
你可能也想也想更改页码为罗马数字(i,ii,iii)。这会确保文档的正文从第 1 页开始。页码可以使用 \pagenumbering{...}
在阿拉伯数字和罗马数字见切换。
\maketitle
之后输入以下内容:
1 2 3 4 |
|
\newpage
命令会另起一个页面,这样我们就可以看到 \pagenumbering
命令带来的影响了。你的文档的前 14 行长这样:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |
|
文档的第一页长这样:
第二页:
文字处理
中文字体支持
阅读本文学习 LaTeX 的人,首要学会的自然是 LaTeX 的中文字体支持。事实上,让 LaTeX 支持中文字体有许多方法。在此我们仅给出最 简洁 的解决方案:使用 CTeX 宏包。只需要在文档的前导命令部分添加:
1 |
|
就可以了。在编译文档的时侯使用 xelatex
命令,因为它是支持中文字体的。
字体效果
LaTeX 有多种不同的字体效果,在此列举一部分:
1 2 3 |
|
效果如下:
彩色字体
为了让你的文档支持彩色字体,你需要使用包(package)。你可以引用很多包来增强 LaTeX 的排版效果。包引用的命令放置在文档的前导命令的位置(即放在 \begin{document}
命令之前)。使用 \usepackage[options]{package}
来引用包。其中 package 是包的名称,而 options 是指定包的特征的一些参数。
使用 \usepackage{color}
后,我们可以调用常见的颜色:
使用彩色字体的代码为
1 |
|
其中 colorname 是你想要的颜色的名字,text 是你的彩色文本内容。注意到示例效果中的黄色与白色是有文字背景色的,这个我们同样可以使用 Color 包中的 \colorbox
命令来达到。用法如下:
1 |
|
\begin{document}
前输入 \usepackage{color}
。{\color{red}fire}
。
单词 fire 应该是红色的。
你也可以添加一些参数来调用更多的颜色,甚至自定义你需要的颜色。但这部分超出了本书的内容。如果想要获取更多关于彩色文本的内容请阅读 LaTeX Wikibook 的 Colors 章节。
字体大小
接下来我们列举一些 LaTeX 的字体大小设定命令:
1 2 3 |
|
效果如下:
段落缩进
LaTeX 默认每个章节第一段首行顶格,之后的段落首行缩进。如果想要段落顶格,在要顶格的段落前加 \noindent
命令即可。如果希望全局所有段落都顶格,在文档的某一位置使用 \setlength{\parindent}{0pt}
命令,之后的所有段落都会顶格。
列表
LaTeX 支持两种类型的列表:有序列表(enumerate)和无序列表(itemize)。列表中的元素定义为 \item
。列表可以有子列表。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
|
列表长这样:
可以使用方括号参数来修改无序列表头的标志。例如,\item[-]
会使用一个杠作为标志,你甚至可以使用一个单词,比如 \item[One]
。
下面的代码:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
|
生成的效果为
注释和空格
我们使用 % 创建一个单行注释,在这个字符之后的该行上的内容都会被忽略,直到下一行开始。
下面的代码:
1 2 3 |
|
生成的结果为
多个连续空格在 LaTeX 中被视为一个空格。多个连续空行被视为一个空行。空行的主要功能是开始一个新的段落。通常来说,LaTeX 忽略空行和其他空白字符,两个反斜杠(\\
)可以被用来换行。
如果你想要在你的文档中添加空格,你可以使用 \vaspace{...}
的命令。这样可以添加竖着的空格,高度可以指定。如 \vspace{12pt}
会产生一个空格,高度等于 12pt 的文字的高度。
特殊字符
下列字符在 LaTeX 中属于特殊字符:
1 |
|
为了使用这些字符,我们需要在他们前面添加反斜杠进行转义:
1 |
|
注意在使用 ^
和 ~
字符的时侯需要在后面紧跟一对闭合的花括号,否则他们就会被解释为字母的上标,就像 \^ e
会变成
注意,反斜杠不能通过反斜杠转义(不然就变成了换行了),使用 \textbackslash
命令代替。
询问专家或者查看本页面的 源代码 获取帮助。
表格
表格(tabular)命令用于排版表格。LaTeX 默认表格是没有横向和竖向的分割线的——如果你需要,你得手动设定。LaTeX 会根据内容自动设置表格的宽度。下面的代码可以创一个表格:
1 |
|
省略号会由定义表格的列的代码替换:
l
表示一个左对齐的列;r
表示一个右对齐的列;c
表示一个向中对齐的列;|
表示一个列的竖线;
例如,{lll}
会生成一个三列的表格,并且保存向左对齐,没有显式的竖线;{|l|l|r|}
会生成一个三列表格,前两列左对齐,最后一列右对齐,并且相邻两列之间有显式的竖线。
表格的数据在 \begin{tabular}
后输入:
&
用于分割列;\\
用于换行;\hline
表示插入一个贯穿所有列的横着的分割线;\cline{1-2}
会在第一列和第二列插入一个横着的分割线。
最后使用 \end{tabular}
结束表格。举一些例子:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 |
|
效果如下:
实践
尝试画出下列表格:
图表
本章介绍如何在 LaTeX 文档中插入图表。这里我们需要引入 graphicx 包。图片应当是 PDF,PNG,JPEG 或者 GIF 文件。下面的代码会插入一个名为 myimage 的图片:
1 2 3 4 5 6 |
|
[h]
是位置参数,h 表示把图表近似地放置在这里(如果能放得下)。有其他的选项:t 表示放在在页面顶端;b 表示放在在页面的底端;p 表示另起一页放置图表。你也可以添加一个 ! 参数来强制放在参数指定的位置(尽管这样排版的效果可能不太好)。
\centering
将图片放置在页面的中央。如果没有该命令会默认左对齐。使用它的效果是很好的,因为图表的标题也是居中对齐的。
\includegraphics{...}
命令可以自动将图放置到你的文档中,图片文件应当与 TeX 文件放在同一目录下。
[width=1\textwidth]
是一个可选的参数,它指定图片的宽度——与文本的宽度相同。宽度也可以以厘米为单位。你也可以使用 [scale=0.5]
将图片按比例缩小(示例相当于缩小一半)。
\caption{...}
定义了图表的标题。如果使用了它,LaTeX 会给你的图表添加「Figure」开头的序号。你可以使用 \listoffigures
来生成一个图表的目录。
\label{...}
创建了一个可以供你引用的标签。
实践
\usepackage{graphicx}
。
1 2 3 4 5 |
|
将 ImageFilename 替换为你的文件的名字(不包括后缀)。如果你的文件名有空格,就使用双引号包裹,比如 "screen 20"
。
公式
使用 LaTeX 的主要原因之一是它可以方便地排版公式。我们使用数学模式来排版公式。
插入公式
你可以使用一对 $
来启用数学模式,这可以用于撰写行内数学公式。例如 $1+2=3$
的生成效果是
如果你想要行间的公式,可以使用 $$...$$
(现在我们推荐使用 \[...\]
,因为前者可能产生不良间距)。例如,$$1+2=3$$
的生产效果为
如果是生成带标号的公式,可以使用 \begin{equation}...\end{equation}
。例如:
1 2 3 |
|
生成的效果为:
数字 6 代表的是章节的编号,仅当你的文档有设置章节时才会出现,比如 report 类型的文档。
使用 \begin{eqnarray}...\end{eqnarray}
来撰写一组带标号的公式。例如:
1 2 3 4 |
|
生成的效果为
要撰写不标号的公式就在环境标志的后面添加 *
字符,如 {equation*}
,{eqnarray*}
。
Warning
可以发现,使用 eqnarray
时,会出现等号周围的空隙过大之类的问题。
可以使用 amsmath
宏包中的 align
环境:
1 2 3 4 5 6 |
|
或在行间公式中使用 aligned
环境。它们的名字后面加上星号后,公式就不带标号了。
详见 更多阅读 中第一篇资料的「4.4 多行公式」。
数学符号
尽管一些基础的符号可以直接键入,但大多数特殊符号需要使用命令来显示。
本书只是数学符号使用的入门教程,LaTeX Wikibook 的数学符号章节是另一个更好更完整的教程。如果想要了解更多关于数学符号的内容请移步。如果你想找到一个特定的符号,可以使用 Detexfiy,它可以识别手写字符。
上标和下标
上标(Powers)使用 ^
来表示,比如 $n^2$
生成的效果为
下标(Indices)使用 _
表示,比如 $2_a$
生成的效果为
如果上标或下标的内容包含多个字符,请使用花括号包裹起来。比如 $b_{a-2}$
的效果为
分数
分数使用 \frac{numerator}{denominator}
命令插入。比如 $$\frac{a}{3}$$
的生成效果为
分数可以嵌套。比如 $$\frac{y}{\frac{3}{x}+b}$$
的生成效果为
根号
我们使用 \sqrt{...}
命令插入根号。省略号的内容由被开根的内容替代。如果需要添加开根的次数,使用方括号括起来即可。
例如 $$\sqrt{y^2}$$
的生成效果为
而 $$\sqrt[x]{y^2}$$
的生成效果为
求和与积分
使用 \sum
和 \int
来插入求和式与积分式。对于两种符号,上限使用 ^
来表示,而下限使用 _
表示。
$$\sum_{x=1}^5 y^z$$
的生成效果为
而 $$\int_a^b f(x)$$
的生成效果为
希腊字母
我们可以使用反斜杠加希腊字母的名称来表示一个希腊字母。名称的首字母的大小写决定希腊字母的形态。例如
$\alpha$
=$\beta$
=$\delta, \Delta$
=$\pi, \Pi$
=$\sigma, \Sigma$
=$\phi, \Phi, \varphi$
=$\psi, \Psi$
=$\omega, \Omega$
=
实践
如果需要帮助,可以查看本页面的 源代码。
参考文献
介绍
LaTeX 可以轻松插入参考文献以及目录。本文会介绍如何使用另一个 BibTeX 文件来存储参考文献。
BibTeX 文件类型
BibTeX 文件包含了所有你想要在你文档中引用的文献。它的文件后缀名为 .bib
。它的名字应设置为你的 TeX 文档的名字。.bib
文件是文本文件。你需要将你的参考文献按照下列格式输入:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
|
每一个参考文献先声名它的文献类型(reference type)。示例中使用的是 @article,其他的类型包括 @book,@incollection 用于引用一本书的中的章节,@inproceedings 用于引用会议论文。可以 在此 查看更多支持的类型。
接下来的花括号内首先要列出一个引用键值(citation key)。必须保证你引用的文献的引用键值是不同的。你可以自定义键值串,不过使用第一作者名字加上年分会是一个表义清晰的选择。
接下来的若干行包括文献的若干信息,格式如下:
1 |
|
你可以使用 LaTeX 命令来生成特殊的文字效果。比如意大利斜体可以使用 \emph{Rattus norvegicus}
。
对于需要大写的字母,请用花括号包裹起来。BibTeX 会自动把标题中除第一个字母外所有大写字母替换为小写。比如 Dispersal in the contemporary United States
的生成效果为 Dispersal in the contemporary {U}nited {S}tates
的生成效果为
你可以手写 BibTeX 文件,也可以使用软件来生成。
插入文献列表
使用下列命令在文档当前位置插入文献列表:
1 2 |
|
参考文献写在 references.bib
里。
参考文献标注
使用 \cite{citationkey}
来在你想要引用文献的地方插入一个标注。如果你不希望在正文中插入一个引用标注,但仍想要在文献列表中显示这次引用,使用 \nocite{citationkey}
命令。
想要在引用中插入页码信息,使用方括号:\cite[p. 215]{citationkay}
。
要引用多个文献,使用逗号分隔:\cite{citation01,citation02,citation03}
。
引用格式
数字标号引用
LaTeX 包含了多种行内数字标号引用的格式:
Plain 方括号包裹数字的形式,如
Abbrv 与 plain 是相同的,但作者的名字是缩写。
Unsrt 与 plain 是相同的,但文献列表的排序按照在文中引用的先后顺序排列。
Alpha 与 plain 一样,但引用的标注是作者的名字与年份组合在一起,不是数字,如
作者日期引用
如果你想使用作者日期的引用,使用 natbib 包。它使用 \citep{...}
命令来生成一个方括号标注,如 \citet{...}
来生成一个标注,只把年份放到方括号里,如
Natbib 包也有三种格式:plainnat,abbrvnat 和 unsrtnat,他们与 plain,abbrv 和 unsrt 的效果是一样的。
其他引用格式
如果你需要使用不同的格式,你需要在同一个文件夹下创建一个格式文件(.bst
文件),引用这个格式的时侯使用它的文件名调用 \bibliographystyle{...}
命令实现。
实践
\cite
,\bibliographystyle
和 \bibliograph
命令来引用文献。
更多阅读
-
一份(不太)简短的 LATEX 2ε 介绍 https://github.com/CTeX-org/lshort-zh-cn/releases/download/v6.02/lshort-zh-cn.pdf 或 112 分钟了解 LaTeX 2ε.
-
LaTeX Project http://www.latex-project.org/ Official website - has links to documentation, information about installing LATEX on your own computer, and information about where to look for help.
-
LaTeX Wikibook http://en.wikibooks.org/wiki/LaTeX/ Comprehensive and clearly written, although still a work in progress. A downloadable PDF is also available.
-
Comparison of TeX Editors on Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_TeX_editors Information to help you to choose which L A TEX editor to install on your own computer.
-
TeX Live http://www.tug.org/texlive/"An easy way to get up and running with the TeX document production system". Available for Unix and Windows (links to MacTeX for MacOSX users). Includes the TeXworks editor.
-
Workbook Source Files http://edin.ac/17EQPM1 Download the .tex file and other files needed to compile this workbook.
本文译自 http://www.docs.is.ed.ac.uk/skills/documents/3722/3722-2014.pdf, 依据其他文献略有修改。
本页面最近更新:2024/5/8 20:33:33,更新历史
发现错误?想一起完善? 在 GitHub 上编辑此页!
本页面贡献者:namasikanam, CCXXXI, Enter-tainer, fourdim, grejioh, Haohu Shen, jifbt, mgt, NachtgeistW, opsiff, ouuan, Shen-Linwood, sshwy, StudyingFather, Suyun514, Suyun514, TennousuAthena, Tiphereth-A, Xeonacid, xiangyanhao
本页面的全部内容在 CC BY-SA 4.0 和 SATA 协议之条款下提供,附加条款亦可能应用