LaTeX | 为学术论文排版而生【文本篇】

2018-08-25

这几天一直在想该按照什么样的结构去写这个$LaTeX$栏目，才能让大家更快的上手，甚至培养对$LaTeX$的兴趣。

$LaTeX$本身非常复杂，涉及的细节非常多，不可能全部介绍，笔者能力有限，也难以做到面面俱到。因此，几经思考之后，决定突出重点，按照入门篇、文本篇、公式篇、浮动体篇、自动化工具篇展开本次的$LaTeX$系列。

下面就开始$LaTeX$系列的第二篇文本篇，所谓文本篇，主要涉及文字、段落、字体、页面设置等。

从 Hello World 说起

大家应该都有这种感觉，每当我们学习一个新东西，我们都迫不及待看到一个由自己完成的结果，因为对我们来说这意味着至少我会用了。只有看到希望了，后面的步子才会越迈越快。

在工程领域，这就叫做Hello World。学习单片机时，点亮第一个发光二极管是Hello World；学习C语言时，程序成功编译并输出一个字符串，叫做Hello World；焊接PCB时，LED成功发光了，叫做Hello World。

那么，$LaTeX$里的Hello World就是：新建文件->敲代码->编译->输出PDF。

咱，一步一步来。

新建文件

开始之前，先说一下小编的操作环境：系统：Mac OS X Sierra 10.12.2 编译器：MacTeX 编辑器：TeXstudio 2.12.2

操作环境

编译器和编辑器的下载可以参考上一篇推送【入门篇】。操作环境不一样没关系，Windows用户推荐TeXlive 2016 + TeXstudio。

打开TeXstudio，界面如下。新建文件，并保存为Hello World.tex。注意$LaTeX$文件的格式为.TeX。
为了对中英文有更好的支持，编码方式采用UTF8，如下图红色方框所示处。TeXstudio默认已经设置好，我们不需要管。只是如果采用其他编辑器，保存时可能需要设置编码方式，不然中文可能无法显示。

敲代码

今天这个Hello World例程的目标就是输出Hello World。为此，我们在TeXstudio的代码编辑区敲入以下代码（后面再解释具体含义）。

\documentclass{article}
   \begin{document}
	    Hello World
\end{document}

编译

编译之前，我们需要设置$LaTeX$的编译方式。随着$LaTeX$的发展，出于不同的需要，出现了很多种编译方式，如PdfLaTeX、$LaTeX$、XeLaTeX等，这里我们一般采用XeLaTeX，因为这种方式对中文的支持较好。具体设置方法是进入菜单栏TeXstudio->Preferences，在弹出的窗口的左侧面板点击Build，在Default Compiler项选择XeLaTeX，并点击OK完成设置，如下图所示。

编译设置

然后，点击下图所示编译并预览按钮，可以看到编译成功，没有出现错误，右侧输出效果的预览视图。

编译输出

输出PDF

上面的预览视图还不算真正的输出PDF，其实在我们编译的时候，PDF文档已经在Hello World.tex的根目录生成了，找到就可以了。

到这里，就算完成了Hello World。

语法讲解

$LaTeX$文档的基本结构

\documentclass{article}
    
\begin{document}
    
\end{document}

上述三行代码代表了一个$LaTeX$文件必不可少的三个部分。

\documentclass{article}表示该文档的类型是期刊（aiticle），$LaTeX$还支持report（报告）、book（书籍）、beamer（幻灯片）等多种类型。

\begin{document}和\end{document}表示文档内容的开始和结束，也就是说，所有正文内容都写在其中。\begin{document}前的部分我们称为导言区，宏包我们都是写在导言区，后面会具体介绍。

此外，$LaTeX$中，我们用%表示注释，如：

\documentclass{article}
%这是导言区
\begin{document}
    
\end{document}

中文支持

在$LaTeX$中，想要支持中文非常简单，通常有两种方式：

调用ctex宏包，\usepackage[UTF8]{ctex}，[ ]代表可选项，在$LaTeX$中这是非常常见的。[UTF8]表示该文档采用UTF8编码方式。
由于现在$LaTeX$对中文的支持已经很完善，因此我们可以直接使用\documentclass[UTF8]{ctexart}，代表该文档是中文论文（ctex+article。推荐使用这种方式，因为对部分的宏包的支持较好。

用下面代码做个示范。

\documentclass[UTF8]{ctexart}
\begin{document}
  这是第一个\LaTeX 文档
\end{document}

编译输出，效果如下：

中文支持

这里需要提一下，上面代码中的\LaTeX是专门用于显示$LaTeX$的logo。又如\TeX可以显示TeX的logo，大家可以自己试试。

行与段落

$LaTeX$中，在一行的末尾使用\\表示换行，即另起一行。而两次按Enter表示另起一段落，即一个空行表示另起一段落。当然也可以用\par表示另起一段落。如下面代码所示：

\documentclass[UTF8]{ctexart}
\begin{document}
  这是第一行。\\
  这是第二行。
    	
  另起一段落,另起一段落,另起一段落,另起一段落,另起一段落,另起一段落,另起一  段落,另起一段落。\par
  另起一段落,另起一段落,另起一段落,另起一段落,另起一段落,另起一段落,另起一段落,另起一段落。
\end{document}

效果如下：

段落设置

可以看出，默认段首是缩进两格的，如果想取消缩进，可以在该段落前面添加\noindent语句。如：

\documentclass[UTF8]{ctexart}
\begin{document}
   \noindent
   Hello World
\end{document}

章节

如果文档类型为article，我们采用\section{章节名}、\subsection{章节名}开启一个章节或者次级章节。代码如下：

\documentclass[UTF8]{ctexart}
\begin{document}
   \section{这是第一章节}
   Hello World
   \subsection{这是次级章节}
   Hello World
   \section{这是第二章节}
   Hello World
\end{document}

效果如下：

章节设置

正如大家看到的，默认情况下，第一级章节标题是居中显示的(注意，上图预览视图的第一行是页眉)，显然这不符合大多数需要，为此在导言区添加一些设置章节格式的代码即可，如下：

\documentclass[UTF8]{ctexart}
\CTEXsetup[name={第,章}]{section}
\CTEXsetup[format={\zihao{-3}\raggedright\bfseries}]{section}
\begin{document}
   \section{这是第一章节}
   Hello World
   \subsection{这是次级章节}
   Hello World
   \section{这是第二章节}
   Hello World
\end{document}

得到：

章节修正

字体设置

字体选择

$LaTeX$的字体蔟非常复杂，这里不多叙述，大家可以查查资料。下面代码是用于设置正文部分中英文的默认字体分别为Roman Times New和楷体-简（Windows上写楷体即可）。其中，xeCJK宏包用于设置中文字体，fontspec宏包用于设置英文字体，将其添加到导言区即可。

\usepackage{xeCJK}
\setCJKmainfont[BoldFont={黑体-简}]{楷体-简}

\usepackage{fontspec}
\setmainfont{Times New Roman}

\documentclass[UTF8]{ctexart}
\CTEXsetup[name={第,章}]{section}
\CTEXsetup[format={\zihao{-3}\raggedright\bfseries}]{section}
\begin{document}
     \section{这是第一章节}
     \zihao{2}
     Hello World
     \subsection{这是次级章节}
     Hello World
     \section{这是第二章节}
     Hello World
 \end{document}

效果如下所示：

字体大小设置如果只想改变某部分文字的大小，可以用一对大括号{}括住\zihao{数字}和文字，$LaTeX$中一对大括号{}表示一个环境，环境内的格式控制语句只对环境中的文字起作用。如：

{\zihao{3} Hello World}

页面设置

纸张设置

$LaTeX$中可以通过可选项来设置页面纸张的大小（默认为A4）。代码如下：

\documentclass[UTF8,a4paper]{ctexart}   

页边距

此外，$LaTeX$可以用geometry宏包来设置页边距，代码如下：

\usepackage{geometry}
\geometry{left=2.5cm,right=2.5cm,top=2.0cm,bottom=2cm}

页眉页脚

$LaTeX$中用\pagestyle来设置页眉页脚，默认为页眉显示章节标题和页码，页脚为空。默认风格用下面的代码表示：

\pagestyle{headings}

如果要取消页眉页脚，用代码：

\pagestyle{empty}

$LaTeX$的【文本篇】就到这里啦，更多丰富的格式设置需要大家多查阅资料来学习，这里推荐大家看看刘洋海的《LaTeX 入门》，一本很经典的$LaTeX$参考资料！

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新建文件

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