什么是 TeX / LaTeX

TeX 是一个用于将数学、论文和书籍排版精美的排版系统。 LaTeX 是建立在其之上的实用语言。本页介绍了每一个是什么，以及两者的核心思想：你写的是结构，而不是外观——这是对文字处理程序的根本突破。

什么是 TeX

排版是一个古老的印刷术语：排列金属活字制成印版。 TeX 在计算机上执行此操作 - 它精确地放置文本和图形并输出完成的“板”（今天是 PDF）。它是由计算机科学家 Donald Knuth 创建的，他于 1978 年开始构建它，因为他的书中 *The Art of Computer Programming* 中的数学无法用当时的工具完美地设置。

它有几个实用的优点。它是免费的并且开源——您可以检查它、修改它并在商业上使用它。它是跨平台确定性：相同的输入在 Windows、macOS 或 Linux 上给出相同的输出。由于输入是纯文本，因此您可以在任何编辑器中编写它并以编程方式搜索、重用或生成它。

最重要的是，它的排版非常细致。它自动处理跨换行符的连字、像 AV 和 To 这样的对的字距调整、将 fi 和 fl 融合成单个字形的连字，以及避免在其自己的页面上搁置段落的单独第一行或最后一行的寡/孤儿控制。它的数学排版尤其是将方程表达为文本的事实上的标准。 （最后的“X”是希腊语 χ — 在英语中表示“tech”，在日本传统上表示“teh”。）

什么是 LaTeX

TeX 本身是低级的，几乎没有人编写原始的 TeX。 LaTeX 是使其变得平易近人的层，由计算机科学家 Leslie Lamport 使用 TeX 的宏（编程）工具于 1984 年首次发布。

今天大家所说的“LaTeX”是 LaTeX2e，即 Frank Mittelbach 及其同事于 1994 年发布的版本。长期运行的 LaTeX3 工作不再是一个单独的产品：自 2018 年以来，它一直作为 expl3 编程层存在于 LaTeX2e 内核中，现代包编写在其之上。

它的核心思想是，将文档的逻辑结构与其外观分开编写。要开始标题为“简介”的部分，只需写下其含义 - \section{Introduction}。将其变成外观的规则（“14pt 粗体，左齐平，上下有这么多空间......”）存在于单独的类文件或样式文件中。

因此，通过交换类文件，您可以以完全不同的风格呈现相同的稿件 - 方便匹配每个期刊的提交规则。相反，将“14pt，居中”硬编码到正文中意味着每次设计更改时都要编辑整个文档，标题会不同步，重用会变得很痛苦。正是网络上HTML和CSS的关系。

LaTeX 还可以对章节、图表、表格和方程式进行编号；在每个交叉引用插入正确的编号或页码；并为您构建目录、索引和参考书目。这种便利性就是使用量激增的原因，也是为什么“使用 TeX”几乎总是意味着使用 LaTeX。

对于日本人来说，pTeX 引擎和其上的 pLaTeX 早已成为标准配置（今天 LuaLaTeX 也是一个不错的选择）。 LaTeX 是科学中的规范：预印本服务器 arXiv 推荐 LaTeX 提交，其中排版了 *Iwanami Encyclopedia of Mathematics* 等参考著作，甚至维基百科也用 LaTeX 语法编写其方程（呈现为图像）。

编写，然后编译

您编写一个包含命令的纯文本 .tex 文件，然后使用 TeX 引擎编译它以生成 PDF （通常两次，因此交叉引用和目录解析）。与每次击键时重新绘制页面的文字处理器 (WYSIWYG) 不同，TeX 一次处理整个文档。 “从源代码到 PDF”页面涵盖了完整的流程。

一个最小的例子

这是编译的最小 LaTeX 文档。 \documentclass 选择文档类型； \begin{document} 和 \end{document} 之间的所有内容都是主体。要记住的事情：源代码中的换行符并不重要 - 空行开始一个新段落。无论您在何处换行，LaTeX 都会自行决定最终的换行符。

\documentclass{article}
\begin{document}
Hello, \LaTeX! Here is an equation:
\[ E = mc^2 \]
\end{document}

编译此代码会生成一个 PDF，其中包含“Hello, LaTeX!”行接下来的方程 E = mc² 整齐地设置在自己的中心线上。

从示例转向实际写作

当您从这个示例转向报告或论文时，请在完善外观之前放下语义骨架。创建一个 main.tex，然后绘制标题、章节标题、正文以及放置图形、表格和方程的位置。在类或序言中保留边距和字体，并在正文中保留 \section、\label 和 \ref 等结构命令。如果您开始手动将标题加粗或自己输入数字，那么您就放弃了 LaTeX 最擅长的自动化。

• 对于简短的作业，请从 article 开始，或者从日语 jlreq 开始。
• 对于一篇长论文，在将章节拆分为文件之前，将所有标题放在一个 main.tex 中。
• 如果场所提供类文件，请首先读取它并仅使用它在正文中期望的命令。

TeX vs LaTeX vs pLaTeX / upLaTeX / LuaLaTeX

名称多种多样，但诀窍是将“引擎”与“格式”分开。 引擎是完成工作的程序（TeX、pdfTeX、XeTeX、LuaTeX）；格式是命令系统 (LaTeX)。它们的组合是 pdfLaTeX、XeLaTeX 和 LuaLaTeX，而在支持日本的发动机 pTeX/upTeX 上，LaTeX 给出 pLaTeX 和 upLaTeX。

如果不确定：对于日语，upLaTeX 或 LuaLaTeX；对于大多数英语，pdfLaTeX；使用系统上已有的字体 LuaLaTeX 或 XeLaTeX。从日语开始？ LuaLaTeX 是安全的默认值。

为什么使用LaTeX

• 美丽的数学。没有什么比数学更重要的了。
• 关注结构。 外观是类文件的工作；身体只承载意义。
• 一切都排列整齐。 编号、交叉引用、目录、索引和参考书目都会为您生成。
• 扩大规模。论文、书籍和长篇论文保持一致。
• 纯文本。 与 Git 进行比较；可重复且面向未来。
• 免费且广阔。 开源，在 CTAN 上拥有庞大的软件包生态系统。

也就是说，对于简短的笔记、传单、实时协作编辑或像素完美的图形设计，WYSIWYG 工具可以更快。使用适合工作的正确工具。