LaTeX

参考资料

链接

书籍

《The TeXbook》Knuth 1984
《LaTeX: a Document Preparation System》Lamport 1994
《The LaTeX Companion》Mittelbach 2023
《Text and Math Into LaTeX》Grätzer 2024
《TeX》and 《LaTeX》on Wikibooks

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发行版与前端

TeX Live

TeX Live 是一款开源、跨平台的 TeX 发行版 (distribution)。

下载并完整安装 TeX Live，大约需要 5 GB 硬盘空间。
安装完成后，应当可以用 texdoc ctex 命令打开《CTeX 宏集手册》。

TeXstudio

TeXstudio 是一款开源、跨平台的 TeX 集成开发环境 (IDE)。

LaTeX Workshop

LaTeX Workshop 是一款基于 VS Code 的轻量级 TeX 前端。

首次安装后，在 ~/Library/Application Support/Code/User/settings.json 中加入以下内容，即可按绿色三角按钮进行编译：

{
  "latex-workshop.latex.autoBuild.run": "never",
  "latex-workshop.latex.recipe.default": "lastUsed",
  "latex-workshop.latex.tools": [
    {
      "name": "xelatex",
      "command": "xelatex",
      "args": [
        "-synctex=1",
        "-shell-escape",
        "-interaction=nonstopmode",
        "%DOC%"
      ],
      "env": {}
    },
    {
      "name": "bibtex",
      "command": "bibtex",
      "args": [
        "%DOCFILE%"
      ],
      "env": {}
    },
    {
      "name": "nomencl",
      "command": "makeindex",
      "args": [
        "%DOCFILE%.nlo",
        "-s",
        "nomencl.ist",
        "-o",
        "%DOCFILE%.nls"
      ],
      "env": {}
    },
  ],
  "latex-workshop.latex.recipes": [
    {
      "name": "pvcthesis",
      "tools": [
        "xelatex",
        "bibtex",
        "nomencl",
        "xelatex",
        "xelatex"
      ]
    },
  ],
}

中文支持

`ctex` 宏包

卸载 CTeX 套装，原因参见《2018年，为什么不推荐使用 CTeX 套装了》。
完整安装 TeX Live。
从以下两种方式中任选一种，创建中文文档 hello.tex：
- CTeX 文档类，例如 ctexart、ctexbook 等。
- 其他文档类 + CTeX 宏包。

用 xelatex 命令编译：

mkdir build
cd build
xelatex ../hello.tex

字体设置

`fontspec` 宏包

此宏包用于设置文档正文字体，默认情况下会影响到 \mathrm 等数学字体（宏包选项 no-math 可以消除对数学字体的影响）：

\usepackage[no-math]{fontspec}
\setmainfont{Courier}

`mathspec` 宏包

此宏包用于设置（数学环境中）阿拉伯数字、拉丁字母、希腊字母的字体，默认情况下以 no-math 选项加载 fontspec 宏包：

\usepackage{mathspec}
\setmainfont{Palatino}
\setmathsfont{Courier}
\setmathrm{Optima}

CTeX 文档类会自动加载 fontspec 宏包。如果要使用 mathspec 宏包。如果要使用 mathspec 宏包，则应

在 \documentclass 之前将 no-math 选项传入 fontspec 宏包：

\PassOptionsToPackage{no-math}{fontspec}
\documentclass{ctexart}
\usepackage{mathspec}

或者选择其他（不自动加载 fontspec 宏包的）文档类，而在 mathspec 宏包的）文档类，而在 mathspec 宏包之后加载 ctex：
```
\documentclass{article}
\usepackage{mathspec}
\usepackagep[heading]{ctex}
```

`unicode-math` 宏包

此宏包用于设置数学符号字体：

\usepackage{unicode-math}
\unimathsetup{math-style=TeX}
\setmathfont{texgyrepagella-math.otf}
\setmathfont{Neo-Euler}[range=\mathalpha]

完整安装 TeX Live 后，应当可以用 texdoc unimath 命令打开《Every symbol (most symbols) defined by unicode-math》。

数学物理符号

符号类型与间距

TeX 将数学符号分为以下几类：

类型	命令	示例	代码
Ordinary	`\mathord`	$a$	`a`
Operator	`\mathop`	$\sum$	`\sum`
Binary	`\mathbin`	$\times$	`\times`
Relation	`\mathrel`	$\le$	`\le`
Opening	`\mathopen`	$\biggl($	`\biggl(`
Closing	`\mathclose`	$\biggr)$	`\biggr)`
Punctuation	`\mathpunct`	$,$	`,`
Inner	`\mathinner`	$\left(\dfrac12\right)$	`\left(\dfrac12\right)`

并将它们之间的距离定义为（其中 * = 不可能，0 = 无间距，1 = \thinmuskip，2 = \mediumskip，3 = \thickmuskip，( ) = 在上下标模式中忽略）

	Ord	Op	Bin	Rel	Open	Close	Punct	Inner
Ord	0	1	(2)	(3)	0	0	0	(1)
Op	1	1	*	(3)	0	0	0	(1)
Bin	(2)	(2)	*	*	(2)	*	*	(2)
Rel	(3)	(3)	*	0	(3)	0	0	(3)
Open	0	0	*	0	0	0	0	0
Close	0	1	(2)	(3)	0	0	0	(1)
Punct	(1)	(1)	*	(1)	(1)	(1)	(1)	(1)
Inner	(1)	1	(2)	(3)	(1)	0	(1)	(1)

比较以下写法（注意括号前后的间距）：

示例	代码	缺点
$f ( \dfrac{x^2}{2} ) dx$	`f ( \dfrac{x^2}{2} ) dx`	括号尺寸偏小，微分号前缺间距
$f \left( \dfrac{x^2}{2} \right) dx$	`f \left( \dfrac{x^2}{2} \right) dx`	函数名与开括号之间有多余间距
$f \biggl( \dfrac{x^2}{2} \biggr) \, dx$	`f \biggl( \dfrac{x^2}{2} \biggr) \, dx`	括号尺寸需手动调整
$f \mathopen{} \left( \dfrac{x^2}{2} \right) dx$	`f \mathopen{} \left( \dfrac{x^2}{2} \right) dx`	需手动插入 `\mathopen{}`

`physics` 宏包

`siunitx` 宏包

$ \SI[<options>]{<number>}[<preunit>]{<unit>} $
$ R = \SI{8.3144598(48)}{J.mol^{-1}.K^{-1}} $
$ R = \SI{8.3144598(48)}{\joule\per\kelvin\per\mole} $

代码高亮

`minted` 宏包

使用此宏包需安装 pygments：

pip  install pygments  # for python2
pip3 install pygments  # for python3

`import` 宏包

import 宏包用于插入文件。
minted 宏包用于代码高亮。
二者混用可能会引发路径错误，修复方案可参考《import 对 minted 无效》。

绘图

`tikz` 宏包

LyX

LyX 是一款开源、支持所见即所思的 LaTeX 前端，兼具 LaTeX 排版效果优美和 Word 所及即所得的优势。

先完整安装 TeX Live，再安装 LyX。二者都安装好后，在 LyX【首选项】中设置环境变量 PATH 以确保 xelatex 等命令能够被 LyX 搜索到。

中文支持

新建一个 LyX 文档，其【文档类】可任选，然后进入【文档】→【首选项】进行如下设置：

【LaTeX 导言区】中增加一行 \usepackage{ctex}
【语言】→【语言】→【汉语（简体中文）】
【语言】→【文件编码】→【其他】→【Unicode (XeTeX) (utf8)】
【字体】→【使用非 TeX 字体（通过 XeTeX/LuaTeX）】

字体设置

CTeX 文档类及《LyX 中文支持》一节第 4 步的【使用非 TeX 字体】都会自动加载 fontspec 宏包。如果进一步勾选【数学：非 TeX 字体默认值】，则还会自动加载 unicode-math 宏包。

如果要进行更精细的字体设置，则不应勾选【使用非 TeX 字体】，而是在【LaTeX 导言区】中手动加载字体设置宏包。

代码高亮

进入【文档】→【首选项】进行如下设置：

【程序列表】→【语法高亮支持包】→【Minted】。

【程序列表】→【空白处】可以设置 minted 宏包参数，例如：

style=xcode
frame=leftline
baselinestretch={1.0}
breaklines=true
fontsize={\footnotesize}

【输出格式】→【允许运行外部程序】。
首次编译该文档时，会弹出警告对话框，选择【对该文档总是允许】。

在 LyX 文件中插入外部代码文件的步骤如下：

【插入】→【文件】→【子文档】，弹出对话框。
【文件】后的空白处输入源文件地址，或点击【浏览】选择源文件。
【包含类别】选择【程序列表】。
【更多参数】右侧的空白处添加语言，例如 language=python。

MathJax

常用链接

配置、加载

【方法一】直接在网页（HTML 文件）内配置、加载：

<script>
MathJax = {
  tex: {
    inlineMath: [['$', '$'], ['\\(', '\\)']]
  },
};
</script>
<script type="text/javascript" id="MathJax-script" async
  src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/mathjax@3/es5/tex-svg.js">
</script>

【方法二】将配置写入 mathjax-config.js 文件，再由网页依次加载此文件及 MathJax 组件：

window.MathJax = {
  tex: {
    inlineMath: [['$', '$'], ['\\(', '\\)']]
  },
  svg: {
    fontCache: 'global'
  }
};

<script src="mathjax-config.js" defer></script>
<script type="text/javascript" id="MathJax-script" defer
  src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/mathjax@3/es5/tex-chtml.js">
</script>

【方法三】将配置、加载均写入 mathjax-load.js 文件，再由网页加载此文件：

window.MathJax = {
  tex: {
    inlineMath: [['$', '$'], ['\\(', '\\)']]
  },
  svg: {
    fontCache: 'global'
  }
};

(function () {
  var script = document.createElement('script');
  script.src = 'https://cdn.jsdelivr.net/npm/mathjax@3/es5/tex-chtml.js';
  script.async = true;
  document.head.appendChild(script);
})();

<script src="mathjax-load.js" async></script>

定义 TeX 宏

【方法一】直接在数学环境中定义，作用域为当前网页内的所有数学环境：

$$
   \def\RR{\boldsymbol{R}}
   \def\bold#1{\boldsymbol{#1}}
$$

【方法二】在配置 MathJax 时定义，作用域为加载该配置的所有数学环境：

window.MathJax = {
  tex: {
    macros: {
      RR: "{\boldsymbol{R}}",
      bold: ["{\boldsymbol{#1}}", 1]
    }
  }
};

特殊字符转义

在 Markdown 中，同一行里成对的 _ 或 * 均表示强调 (emphasize)。
在 TeX 中，单个字符 _ 的语义为下标 (subscript)。

某些 Markdown 解析器不能正确地将行内公式中的上述字符按 TeX 语义解析，此时应以转义字符 \_ 及 \* 代替之。

LaTeX miniWiki

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