LaTeX：专业排版与强大功能综述

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LATEX，全称TEX的衍生系统，是一种专为高质量文档排版设计的标记语言。它与Microsoft Office Word等“所见即所得”工具有着显著的区别，因为LATEX更像一个排版引擎，而Word则侧重于文本编辑和视觉呈现。LATEX的主要优点在于： 1. **专业排版**：LATEX具有卓越的排版能力，生成的文档拥有如同印刷品般的精美外观，这是由于其精细的布局和严谨的排版规则。 2. **数学公式处理**：LATEX在处理复杂的数学公式方面表现出色，提供了方便且强大的公式编辑环境，使得科研论文中的公式编写变得简单高效。 3. **文档结构管理**：LATEX让用户专注于内容结构，通过基础命令构建文档，而将版面设计交给系统自动处理，提高了工作效率。 4. **高级功能**：LATEX可以轻松生成诸如脚注、交叉引用、参考文献和目录等专业排版元素，这些在其他工具中可能需要额外的插件或工具才能实现。 5. **高度扩展性**：LATEX生态系统丰富，全球开发者贡献了大量的宏包（packages），这些宏包极大地扩展了LATEX的功能，满足不同领域的专业需求。 6. **技术属性**：LATEX是跨平台的，支持Windows、macOS、GNU/Linux和FreeBSD等操作系统，且基于开源原则，用户可以免费获取并使用。 7. **开源与免费**：LATEX及其相关软件是完全免费的，这使得它成为学术界和专业人士的首选，尤其在需要长期维护和更新文档的场景中。 8. **版本更新**：Tobias Oetiker等人编写的《LATEX2ε简介》（中文版由CTEX开发小组翻译）不断更新，反映了LATEX的发展和最佳实践，对于学习和使用LATEX的人来说，是一份宝贵的参考资料。文档的翻译工作背后凝聚了众多社区成员的努力，他们在CTEX论坛的支持下，共同完成了中文版的修订和翻译，这份文档不仅是技术知识的载体，也是社区协作的见证。无论是初学者还是资深用户，都能从中受益，了解到如何更有效地利用LATEX进行文档创作。

4 第一章 L

X 的基本概念

1.3.2 L

X 源代码结构

X 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：

\documentclass{...}

\documentclass 命令有一个可选参数。可选参数会传递给相应的文档类，作为文档类的参数（见

1.4.1）。

document 环境当中的内容是文档正文。

\begin{document}

\section{...}

正文内容……

\end{document}

在 \documentclass 和 \begin{document} 之间的位置称为导言区。在导言区中一般会使用

\usepackage 调用宏包，以及会进行对文档的全局设置。

1.4 L

X 宏包和文档类

本节将仔细解释在 1.3.2 小节中出现的宏包和文档类的概念以及详细用法。

1.4.1 文档类

文档类规定了

源代码所要生成的文档的性质——普通文章、书籍、演示文稿、个人简

历等等。L

X 源代码的开头须用 \documentclass 指定文档类：

\documentclass[⟨options⟩]{⟨class-name⟩}

其中 ⟨class-name⟩ 为文档类的名称，如 L

X 提供的 article, book, report，在其基础上派

生的一些文档类如支持中文排版的 ctexart / ctexbook / ctexrep，或者有其它功能的一些文档类，

如 moderncv / beamer 等。L

X 提供的基础文档类见表 1.1，其中前三个习惯上称为“标准文

档类”。

表 1.1: L

X 提供的基础文档类。

article 文章格式的文档类，广泛用于科技论文、报告、说明文档等。

report 长篇报告格式的文档类，具有章节结构，用于综述、长篇论文、简单

的书籍等。

book 书籍文档类，包含章节结构和前言、正文、后记等结构。

proc 基于 article 文档类的一个简单的学术文档模板。

slides 幻灯格式的文档类，使用无衬线字体。

minimal 一个极其精简的文档类，只设定了纸张大小和基本字号，用作代码测

试的最小工作示例（Minimal Working Example）。

可选参数 ⟨options⟩ 为文档类指定选项，以全局地规定一些排版的参数，如字号、纸张大小、

单双面等等。比如调用 article 文档类排版文章，指定纸张为 A4 大小，基本字号为 11pt，双面

排版：

\documentclass[11pt,twoside,a4paper]{article}

§1.4 L

X 宏包和文档类 5

X 的三个标准文档类可指定的选项包括：

10pt, 11pt, 12pt 指定文档的基本字号。默认为 10pt。

a4paper, letterpaper, … 指定纸张大小，默认为美式信纸 letterpaper （8.5 × 11 英寸）。

可指定选项还包括 a5paper，b5paper，executivepaper 和 legalpaper。

twoside, oneside 指定单面/双面排版。双面排版时，奇偶页的页眉页脚、页边距不同。article

和 report 默认为 oneside，book 默认为 twoside。

onecolumn, twocolumn 指定单栏/双栏排版。默认为 onecolumn。

openright, openany 指定新的一章 \chapter 是在奇数页（右侧）开始，还是直接紧跟着上

一页开始。report 默认为 openany，book 默认为 openright。对 article 无效。

landscape 指定横向排版。默认为纵向。

titlepage, notitlepage 指定标题命令 \maketitle 是否生成单独的标题页。article 默认为

notitlepage，report 和 book 默认为 titlepage。

fleqn 令行间公式左对齐。默认为居中对齐。

leqno 将公式编号放在左边。默认为右边。

draft, final 指定草稿/终稿模式。草稿模式下，断行不良的地方会在行尾添加一个黑色方

块。默认为 final。

1.4.2 宏包

在使用 L

X 时，时常需要依赖一些扩展来增强或补充 L

X 的功能，比如排版复杂的表

格、插入图片、增加颜色甚至超链接等等。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[⟨options⟩]{⟨package-name⟩}

\usepackage 可以一次性调用多个宏包，在 ⟨package-name⟩ 中用逗号隔开。这种用法一般

不要指定选项

：

% 一次性调用三个排版表格常用的宏包

\usepackage{tabularx, makecell, multirow}

附录 B.3 汇总了常用的一些宏包。我们在手册接下来的章节中，也会穿插介绍一些最常用

的宏包的使用方法。

在使用宏包和文档类之前，一定要首先确认它们是否安装在你的计算机中，否则 \use-

package 等命令会报错误。详见附录 A.2。

宏包（包括前面所说的文档类）可能定义了许多命令和环境，或者修改了 L

X 已有的命

令和环境。它们的用法说明记在相应宏包和文档类的帮助文档。在 Windows 命令提示符或者

Linux 终端下输入命令可查阅相应文档：

texdoc ⟨pkg-name⟩

其中 ⟨pkg-name⟩ 是宏包或者文档类的名称。更多获得帮助的方法见附录 B.2。

使用多个宏包时指定选项，相当于给每个宏包指定同样的选项。如果有某个宏包不能识别指定的选项，则会出错。

6 第一章 L

X 的基本概念

1.5 L

X 用到的文件一览

除了源代码文件 .tex 以外，我们在使用 L

X 时还可能接触到各种格式的文件。本节简单

介绍一下在使用 L

X 时能够经常见到的文件。

每个宏包和文档类都是带特定扩展名的文件，除此之外也有一些文件出现于 L

X 模板中：

.sty 宏包文件。宏包的名称与文件名一致。

.cls 文档类文件。文档类名称与文件名一致。

.bib BIBT

X 参考文献数据库文件。

.bst BIBT

X 用到的参考文献格式模板。详见 6.1.4 小节。

X 在编译过程中除了生成 .dvi 或 .pdf 格式的文档外

，还可能会生成相当多的辅助文

件和日志。一些功能如交叉引用、参考文献、目录、索引等，需要先通过编译生成辅助文件，然

后再次编译时读入辅助文件得到正确的结果，所以复杂的 L

X 源代码可能要编译多次：

.log 排版引擎生成的日志文件，供排查错误使用。

.aux L

X 生成的主辅助文件，记录交叉引用、目录、参考文献的引用等。

.toc L

X 生成的目录记录文件。

.lof L

X 生成的图片目录记录文件。

.lot L

X 生成的表格目录记录文件。

.bbl BIBT

X 生成的参考文献记录文件。

.blg BIBT

X 生成的日志文件。

.idx L

X 生成的供 makeindex 处理的索引记录文件。

.ind makeindex 处理 .idx 生成的用于排版的格式化索引文件。

.ilg makeindex 生成的日志文件。

.out hyperref 宏包生成的 PDF 书签记录文件。

1.6 文件的组织方式

当编写长篇文档时，例如当编写书籍、毕业论文时，单个源文件会使修改、校对变得十分困

难。将源文件分割成若干个文件，例如将每章内容单独写在一个文件中，会大大简化修改和校对

的工作。可参考源代码 3.1 的写法。

X 提供了命令 \include 用来在源代码里插入文件：

\include{⟨ﬁlename⟩}

⟨ﬁlename⟩ 为文件名，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，例如：

\include{chapters/a.tex} % 相对路径

\include{/home/Bob/file.tex} % Linux/macOS 绝对路径

\include{D:/file.tex} % Windows 绝对路径，用正斜线

X 还可能生成 .xdv 文件。

§1.7 L

X 和 T

X 相关的术语和概念 7

⟨ﬁlename⟩ 可以不带扩展名，此时默认扩展名为 .tex。

值得注意的是 \include 在读入 ⟨ﬁlename⟩ 之前会另起一页。有的时候我们并不需要这样，

而是用 \input 命令，它纯粹是把文件里的内容插入：

\input{⟨ﬁlename⟩}

另外 L

X 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：

\includeonly{⟨ﬁlename1⟩,⟨ﬁlename2⟩,…}

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。

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 L

X 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，则用 % 注释掉 \syntaxonly 命令即可。

1.7 L

X 和 T

X 相关的术语和概念

在本章的最后有必要澄清几个概念：

引擎全称为排版引擎，是编译源代码并生成文档的程序，如

pdfT

、

等。有时也称为

编译器。

格式是定义了一组命令的代码集。L

X 就是最广泛应用的一个格式，高德纳本人还编写了一

个简单的 plain T

X 格式，没有定义诸如 \documentclass 和 \section 等等命令。

编译命令是实际调用的、结合了引擎和格式的命令。如 xelatex 命令是结合 X

X 引擎和

格式的一个编译命令。

常见的引擎、格式和编译命令的关系总结于表 1.2。

表 1.2: T

X 引擎、格式及其对应的编译命令。

文档格式 plain T

X 格式 L

X 格式

X 引擎 DVI tex N/A

pdfT

X 引擎 DVI etex latex

PDF pdftex pdflatex

X 引擎 PDF xetex xelatex

LuaT

X 引擎 PDF luatex lualatex

latex 编译命令和 L

X 格式往往容易混淆，在讨论关于 L

X 的时候需要明确。为避免

混淆，本手册中的 L

X 一律指的是格式，编译命令则用等宽字体 latex 表示。

在此介绍一下几个编译命令的基本特点：

latex 虽然名为 latex 命令，底层调用的引擎其实是 pdfT

X。该命令生成 dvi（Device Inde-

pendent）格式的文档，用 dvipdfmx 命令可以将其转为 pdf。

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