使用 LaTeX 创建优美的 PDF 文件

LaTeX 文件准备系统有一段有趣的历史。在 1968 年，程序员 Don Knuth 用一种老式印刷排版方式，撰写了他的第一本书《计算机程序设计艺术The Art of Computer Programming》。当他在 1976 年出版第二版时，出版商已经转向现代照相排版技术。

Knuth 对新版本的外观不满意。他从程序员的角度解决问题，决定创建他自己的文字处理系统，这样以后他出版的书就可以以相同格式排版，拥有相同的外观。因此，Don Knuth 在 1978 年编写了第一版 TeX 。

几年后，Leslie Lamport 创建了一组宏定义，以便作者更容易编写复杂文档。Lamport 的宏定义扩展，即 LaTeX，有效地扩展了 TeX 能够轻松创建各种文档。例如，许多学术组织使用 LaTeX 出版期刊和论文集。

使用 LaTeX 编写文档

通过写一些短文就可以很容易掌握 LaTeX 基础。让我们从 ​​Opensource.com​​ 介绍页面借用一下内容，创建一个示例：

    $ cat about.tex 
    documentclass{article}
    begin{document}
    Opensource.com is a premier, daily publication focused on
    open source and Linux tutorials, stories, and resources.
    We're a diverse and inviting group, made up of staff
    editors, Correspondents, contributors, and readers. We
    value differences in skills, talents, backgrounds, and
    experiences. There are a few different ways to get involved
    as a reader or a writer.
    end{document}

类似其他文档格式程序， LaTeX 会将单词汇集起来，填充成段落 。这意味着你可以在段落中间添加新文本，而不用担心最终文档的段落参差不齐。只要你不在段落中添加空行， LaTeX 就会创建完全对齐的段落。当它找到一个空行时， LaTeX 会开启一个新段落。

LaTeX 需要一些定义文档的控制语句。任何 LaTeX 文档应当以“文档类别”声明开始。LaTeX 支持多种文档，包括书信、书籍和文章。例如，我使用 ​​documentclass{article}​​ 设置类别为 “文章” 。

使用 ​​begin{document}​​ 和 ​​end{document}​​ 声明来定义文本的开始和结束。如果你在 ​​begin{document}​​ 前添加了文本，那么 LaTeX 会报错。在 ​​end{document}​​ 之后的文本都会被忽略。

使用 LaTeX 的 ​​latex​​ 命令处理文档：

    $ latex about.tex
    This is pdfTeX, Version 3.141592653-2.6-1.40.22 (TeX Live 2021) (preloaded format=latex)
     restricted write18 enabled.
    entering extended mode
    (./about.tex
    LaTeX2e <2020-10-01> patch level 4
    (/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/base/article.cls
    Document Class: article 2020/04/10 v1.4m Standard LaTeX document class
    (/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/base/size10.clo))
    (/usr/share/texlive/texmf-dist/tex/latex/l3backend/l3backend-dvips.def)
    No file about.aux.
    [1] (./about.aux) )
    Output written on about.dvi (1 page, 736 bytes).
    Transcript written on about.log.

LaTeX 会输出许多文本，这样你就可以知道它在干什么。若你的文档包含错误， LaTeX 会报错并提示它可以做什么。大多数情况下，你可以在提示后输入 ​​exit​​ 来强制退出 LaTeX 。

如果用 LaTeX 成功生成一个文档，会生成一个带 ​​.dvi​​​ 后缀的文件。​​DVI​​​ 表示 “设备无关Device Independent”，因为你可以使用不同的工具来生成其他格式。例如， ​​dvipdf​​ 程序可以将 DVI 文件转换为 PDF 文件。

    $ dvipdf about.dvi

LaTeX output

添加列表

LaTeX 支持两种列表：一种以数字开头的 “枚举” 列表，一种 “逐项” 或 “项目符号” 列表。在第二段后添加一个简短的枚举列表，列出人们可以参与 ​​Opensource.com​​ 的方式：

    begin{enumerate}
    item Be a writer
    item Be a reader
    end{enumerate}

与在文档定义中添加 ​​begin​​ 和 ​​end​​ 声明类似，你也需要在列表前后添加 ​​begin​​ 和 ​​end​​ 声明。在列表中，每个项目以 ​​item​​ 命令开始。当你用 LaTeX 处理该文档并转换为 PDF 格式后，你会看到该列表为数字列表：

LaTeX output

你也可以在列表中嵌套列表。这是一个优雅的功能，如果你需要在列表中为每个条目添加选项。例如，你可以为想要在 ​​Opensource.com​​​ 中成为作者的人们提供一些不同的资源。嵌入列表使用单独的 ​​begin​​​ 和 ​​end​​ 声明。为了看起来方便，我在示例中添加了空行，但是 LaTeX 会忽略这些空行：

    begin{enumerate}
    item Be a writer
      begin{itemize}
      item Resources for writers
      item Contributor Club
      item Correspondent Program
      end{itemize}
    item Be a reader
    end{enumerate}

作为嵌套列表，新列表嵌入在编号 1 的项目中，因为你在原先的 ​​item​​ 声明之间添加了列表。你可以通过在 ​​end{enumerate}​​ 语句前添加新列表，作为编号 2 项目的嵌套列表。

LaTeX output

章节和小节

你可以将冗长文章分成多个章节，这样更易于阅读。使用 ​​section{...}​​​ 语句在大括号内添加章节标题。例如，你可以在文档顶部添加一个标题为 “About ​​Opensource.com​​” 的新章节：

    $ head about.tex 
    documentclass{article}
    begin{document}
    section{About Opensource.com}
    Opensource.com is a premier, daily publication focused on
    open source and Linux tutorials, stories, and resources.
    We're a diverse and inviting group, made up of staff
    editors, Correspondents, contributors, and readers. We

​​article​​ 文档类会在每个主要章节添加编号，并使字体变大来突出显示。

LaTeX output

你可以使用 ​​subsection{...}​​​ 命令来组织文档。就像 ​​section{...}​​ 命令一样，在大括号中输入副标题名称。

    $ head about.tex
    documentclass{article}
    begin{document}
    section{About Opensource.com}
    Opensource.com is a premier, daily publication focused on
    open source and Linux tutorials, stories, and resources.
    subsection{Welcome to the Opensource.com community}

LaTeX output

标题和作者

用于出版的科学类的文章需要标题、作者以及发表日期。LaTeX 提供了通过插入命令的方式来添加这些信息，然后使用单独的 ​​maketitle​​ 命令生成文章的标题。

将 “About Us” 作为文章标题，作者为 “​​Opensource.com​​​ Editors”，发表日期为 “July 10, 2022” 。你必须在 ​​begin{document}​​ 之后，文章内容前插入这些内容。

    title{About Us}
    author{Opensource.com Editors}
    date{July 10, 2022}
    maketitle

当你在生成文档时，LaTeX 会将标题、作者和日期添加到文章的顶部：

LaTeX output

着重强调

科学和其他技术类文章通常会突出术语和短语。 LaTeX 提供了几种可以在技术文档中使用的字体效果，包括强调文本（通常以斜体显示）、粗体文本和小型大写字母small caps。

将短语“staff editors, Correspondents, contributors, and readers”放在斜体文本中，并将特定词“reader”和“writer”放在段落后面的强调文本中。你也可以将“skills, talents, backgrounds, and experiences”加粗。虽然这不是正确的样式设置方式，但你可以使用小型大写字母来键入 “Linux” 。

    $ head -20 about.tex 
    documentclass{article}
    begin{document}
    title{About Us}
    author{Opensource.com Editors}
    date{July 10, 2022}
    maketitle
    section{About Opensource.com}
    Opensource.com is a premier, daily publication focused on
    open source and textsc{Linux} tutorials, stories, and resources.
    subsection{Welcome to the Opensource.com community}
    We're a diverse and inviting group, made up of textit{staff
    editors, Correspondents, contributors, and readers}. We
    value differences in textbf{skills, talents, backgrounds, and
    experiences}. There are a few different ways to get involved
    as a emph{reader} or a emph{writer}.

该示例展示了不同样式的文本的应用方法。当你需要强调时，使用 ​​emph{...}​​ 命令，将强调主题放在大括号内。要以斜体、粗体或小型大写字母显示文本，使用 ​​text​​ 命令的变体：​​textit{...}​​ 用于斜体，​​textbf{...}​​ 用于粗体，以及 ​​ textsc{...}​​ 用于小型大写字母。LaTeX 支持许多其他方式来设置文本样式，这些样式有助于你编写科学技术类文章。

LaTeX output

使用 LaTeX

我只是介绍了使用 LaTeX 撰写科学技术文章的几种方式。你也可以在 LaTeX 中添加脚注，进行数学公式和方程的排版，取决于你的需求。你也可以通过阅读 ​​Opensource.com​​ 中的文章 ​​《在 LaTeX 中创建文档的介绍》​​ ，了解使用 LaTeX 撰写科学技术文章的其他方式。