Latex排版工具入门

“TeX 是高德纳（Donald Ervin Knuth，1938年1月10日 --）教授愤世嫉俗追求完美做出来的排版引擎，同时也是该引擎使用的标记语言（Markup Language）的名称。而 LaTeX则是 L. Lamport （1941年2月7日 -- ）教授开发的基于 TeX 的排版系统。实际上 LaTeX 利用 TeX 的控制命令，定义了许多新的控制命令并封装成一个可执行文件。这个可执行文件会去解释 LaTeX 新定义的命令成为 TeX 的控制命令，并最终交由 TeX 引擎进行排版。”

换句话来说Tex是一种自动排版的标记语言，而Latex则是工具，排版系统。

然后就有很多xxTex，例如pdfTex生成pdf，XeLaTex默认UTF8，解决中文等语言的显示问题。

1.1.2 Texlive

那么Texlive是什么呢？在Tex基础上，为了完成排版的各种需求，出现了大量的库，这些库对接Tex提供简单的API，所以就需要一个套件整合起这些工具，Texlive就是其中之一，而且是官方默认指定的套件。

1.1.3 编辑器

我们知道，latex文件是一种纯文本文件，你可以想象成代码，或者就是复杂版的markdown，因此同样需要编辑器，就像代码一样，编辑完，需要编译成格式化文档。

编辑器有非常多，套件自带了TeXworks，功能比较简单。这里推荐一个，TeXstudio。也可以用vs code加上插件的形式。

1.2 安装

安装需要安装Texlive和一个编辑器（可选）。没什么好讲的，非常简单。

2 语法入门

2.1 Hello World与基础概念

我们先从一个demo来解释一些基础概念。

打开编辑器，编辑代码如下，然后就可以编译输出了。

\documentclass{article}

% 这里是导言区

\begin{document}

Hello, world!

\end{document}

\命令：这是Tex的基本形式，命令之后

参数： {}跟着必要参数，[]跟着可选参数

环境：\beging{ducument}到\end{document}之间，Tex称为环境……其实等同于html标签之间的区域。

引言区：\begin{document}之前是引言区，一般用于引入各种库，页面设置，标题等。

文档区：\beging{ducument}到\end{document}之间的则是正文，只有放在该环境里的文本才有效。

2.2 基本排版

还是直接用代码来说明问题，请运行以下代码，仔细对照注释理解各个命令即可。

\documentclass[UTF8]{ctexart}

\title{你好，world!}

\author{Liam}

\date{\today}

\begin{document}

% maketilte会强制引言区的内容按照特定格式排版

\maketitle

% 加入目录，目录放在maketitle前面的话就会自动生成目录

\tableofcontents

% section subsection subsubsention控制标题

\section{你好中国}

中国在East Asia.

\subsection{Hello Beijing}

北京是capital of China.

\subsubsection{Hello Dongcheng District}

\paragraph{Tian'anmen Square}

is in the center of Beijing

\subparagraph{Chairman Mao}

is in the center of *广场。

\subsection{Hello 山东}

\paragraph{山东大学} is one of the best university in 山东。

\end{document}

output：

Latex排版工具入门

中英混排：现在中文支持得较好，只需要把文档设置为\documentclass[UTF8]{ctexart}，然后使用XeLatex编译即可。

2.3 宏包的使用

上面说了，为了方便各种排版，我们需要引用很多包，例如数学公式的包，图片显示，页眉页脚设计等。可以说，复杂的需求都只需要引入各种各样的包来解决。

例如，引入数学包。通过\usepackage{}引入。

2.3.1 公式

\documentclass{article}

\usepackage{amsmath}

\begin{document}

\begin{equation}

E=mc^2.

\end{equation}

\end{document}

2.3.2 图片

\documentclass{article}

\usepackage{graphicx}

\begin{document}

\includegraphics{a.jpg}

\end{document}

3. 语法

其实latex上手主要就是上面的东西，然后剩下的就是各种语法了，本节的阅读，建议按照给出的代码运行以下，然后仔细看注释，理解语句的作用，然后使用到再查即可。

以下几个部分比较重要，单独叙述。

3.1 公式

公式应该可以说是latex的一个招牌之一了。

公式的使用主要注意行内形式和独立形式，就是公式插入段落的行中还是自成一段。分别用$ $和\[ \]指定。如果想要公式自动编号，则使用公式环境\begin{equation} \end{equation}。

公式的对齐。\begin{aligned}指定公式内部对齐子环境，利用&标注对齐位置（请参考下面代码中对齐部分，通过运行理解）。\begin{align}和前者功能有点像，但它是一个带编号、带对齐环境独立公式环境，相当于\begin{equation} 中设置了对齐。

\documentclass{article}

\usepackage{amsmath}

\begin{document}

Einstein's $E=mc^2$

\[ E = mc^2.\]

\begin{equation}

E = mc^2

\end{equation}

% \sqrt{x} \frac{1}{2}

% 根号分数

\[\sqrt{x} \frac{1}{2}\]

% ^{} _{} \sum \quad \prod

% 上标下标连加制表符连乘

\[ \sum_{i=1}^n i\quad \prod_{i=1}^n \]

% \limits 显示指定是都压缩上下标

% \nolimits 不压缩上下标

\[ \lim_{x\to0}x^2 \quad \int_a^b x^2 dx \]

\[ \lim\nolimits _{x\to0}x^2\quad \int\nolimits_a^b x^2 dx \]

% \int 积分系列

\[ \iint\quad \iiint\quad \iiiint\quad \idotsint \]

% 括号，直接使用，注意{}需要转义\{

% |和||建议使用\rvert \lvert 和 \rVert \lVert

% 需要调整大小可以使用 \big, \Big, \bigg, \Bigg

\[ () [] \]

\[ \Biggl(\biggl(\Bigl(\bigl((x)\bigr)\Bigr)\biggr)\Biggr) \]

% \dots, \cdots, \vdots, \ddots 各种省略号

\[ x_1,x_2,\dots ,x_n\quad 1,2,\cdots ,n\quad \vdots\quad \ddots \]

% 对齐子环境需要再数学公式之内，利用&定位

\[\begin{aligned}

x =& a+b+c \\

&d+e+f+g

\end{aligned}\]

% 公式组，带编号，不要和对齐子环境混淆

\begin{align}

a &= b+c+d \\

x &= y+z

\end{align}

% 分段函数

\[ y= \begin{cases}

-x,\quad x\leq 0 \\

x,\quad x>0

\end{cases} \]

\end{document}

3.3 浮动块，自动编号，引用

有时候我们在论文中插入图片，表格，一个经常遇到的问题是——不小心就多出很多空白。写毕业论文的时候，这个是一个很烦人的问题，如果非要图片固定相对位置，那么这些排版就很容易出问题。

所以latex的策略是设置浮动块，利用子环境指定浮动状态，例如\begin{figure}[h]，h指定为当前位置here，还可以设置为p，paper，独立成页，t，top，顶部，b，bottom，底部。

另一个要注意的地方是，表格的浮动设置和表格内容是分开的，\begin{table}[b]指定浮动，\begin{tabular}{l||c|c|c|p{2.5cm}}指定表格内容。

\documentclass[UTF8]{ctexart}

\usepackage{graphicx}

\begin{document}

% 插入图片，比例控制

\includegraphics[width = .8\textwidth]{a.png}

% 正式图片插入，自动浮动，引用的使用

\begin{figure}[h]

% \centering 图片居中

\centering

\includegraphics[width = .8\textwidth]{a.png}

\caption{有图有真相}

% 标签用于引用

\label{fig:myphoto}

\end{figure}

% 引用

图\ref{fig:myphoto}中指出

% 表格

\begin{table}[b]

\centering

\caption{国一小分队}

\label{tab:mytab}

% \begin{tabular}表格内容，{|l|c|r|} lcr指定每一列的对齐方式，|指定竖线

\begin{tabular}{l||c|c|c|p{2.5cm}}

% \hline横线，多次加粗

\hline

姓名 &职责 &院系 &实力 &期望\\

\hline

孙旭森 &编程 &信科 &0 &国一\\

\hline

彬哥 &全能 &数学 &深不可测 &无\\

\hline

\end{tabular}

\end{table}

\end{document}

3.4 页面设置

页边距，页大小，页眉页脚。

\documentclass[UTF8]{ctexart}

\usepackage{graphicx}

% 设定页面大小，页面边距

\usepackage{geometry}

\geometry{papersize={20cm,15cm}}

\geometry{left=1cm,right=1cm,top=3cm,bottom=4cm}

% 页眉页脚

\usepackage{fancyhdr}

\pagestyle{fancy}

% 设置文字

\lhead{lhead}

\chead{chead}

% bfseries

\rhead{\bfseries The performance of new graduates}

\lfoot{From: K. Grant}

\cfoot{To: Dean A. Smith}

\rfoot{\thepage}

% 设置上下横线

\renewcommand{\headrulewidth}{0.4pt}

\renewcommand{\footrulewidth}{0.4pt}

% 设置行距1.5倍

\usepackage{setspace}

\onehalfspacing

% 设置段间距原有基础上增加或减少

\addtolength{\parskip}{.8em}

\begin{document}

hellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohellohello

hello

\end{document}

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