LAT X 入门 E 刘海洋 序 看了本书的样稿后使人感到印象深刻。本书充分反映了TEX的最新进展，尽管TEX 的生命力是顽强的，TEX的基本命令系统也是稳定的，但是它对非西方语言的扩展以 及输出格式等都随着计算机技术的发展以及科技文献传播方式的变化而不断推陈出新， 这也正是TEX能经久不衰的生命力所在。因此推广TEX的书也需要与时俱进。我们写 的《LATEX入门与提高》的第二版至今已有7年了,可惜它的作者或者已退休，或者兴趣 转移，不可能再作更新。我一直期待能有人出来写一本反映最新发展的TEX入门书作 为我们那本书的补充及更新。现在看到了刘海洋的《LATEX入门》，觉得这正是我所期望 的，甚至超过了我的期望。本书文笔活泼，阅读起来像是面对一位向你细细讲解的和蔼 老师，他了解你的需求和会遇到的难点，使你爱不择手，而不像一般的软件说明书，只 管板着脸罗列一大堆用法，不管你是否需要或是否理解。但是本书作者又很严谨，许 多内容都有出处，好像一篇科研论文。不过说到底，这是一本面向读者需求的学习指 导书，并非TEX的说明书。这正是想学习TEX的人最想要的书。而且第8章还讲到了 更深入的技巧。因此本书的适用范围可以从初学者直至想自己设计版面或宏的高级应 用者。大家都能从本书学到很多东西。尽管国内在TEX的普及与发展方面与西方发达 国家相比还有很大的差距，但是感谢许多热心的TEX爱好者及他们的网站的努力，TEX 在中国的推广也是富有成效的。越来越多的研究生用TEX写作论文或向期刊投稿，并 且在答辩或演示时也广泛使用TEX生成的PDF。希望本书的出版能为TEX在中国的普 及作出新的贡献。 陈志杰 华东师范大学数学系教授 2013年3月5日 iii 前言 提到 LATEX，便不能不说起它的基础 TEX。TEX 是诞生于 20 世纪 70 年代末到 80 年代初的一款计算机排版软件，用来排版高质量的书籍，特别是包含有数学公式的书 籍[124;126]。TEX以追求高质量为目标，很早就实现了矢量描述的计算机字体、细致的分 页断行算法和数学排版功能，因其数学排版能力得到了学术界的广泛使用，也启发了 不少后来复杂的商业计算机排版软件。有趣的是，这样一款排版软件却并非在排版业 界产生，而是由计算机科学家高德纳教授在修订其七卷本巨著《计算机程序设计艺术》 的前三卷[127–129] 时，为了排版这一部书籍而产生的。这是一部花费高德纳几乎毕生精 力的巨著，直到今天仍在撰写，然而在照相排版技术刚刚兴起的1976年，新的计算机 系统却无法提供与传统手工排版相媲美的质量。面对这种情况，高德纳抱怨道[130]： 我不知道怎么办。我花了整整15年写这些书，可要是这么难看，我就 再也不写了。我怎么能对这样的作品引以为豪呢？ 从翌年开始，高德纳就在其学生、友人的帮助下，开发TEX排版软件。直到8年后TEX 软件功能完备，他才又回到撰写书籍的工作中去。这段历史一直被引为TEX和高德纳 的传奇，有“十年磨一剑”之称。TEX原本是用于个人的排版软件，这也引出了TEX与 其他专业排版软件的一点重大的区别，就是TEX主要是由书籍、文章的作者本人来使 用的，它是面向作者的。因此，TEX有许多方便作者的自定义功能，使用也简单方便， 很快受到作者们的青睐，排版自己的学术书籍。 LATEX肇始于20世纪80年代初，也是LeslieLamport博士为了编写他自己的一部书 籍而设计的[137]。LATEX实际上就是用TEX语言编写的一组宏代码，拥有比原来的TEX格 式（PlainTEX）更为规范的命令和一整套预定义的格式，隐藏了不少排版方面的细节， 可以让完全不懂排版理论的学者们也可以比较容易地将书籍和文稿排版出来。LATEX一 出，很快更为风靡，在1994年LATEX2"完善之后，现在已经成为国际上数学、物理、计 算机等科技领域专业排版的事实标准，其他领域（化学、生物、工程、语言学等）也有 大量用户。相关专业的学术期刊也都主要接受LATEX作为投稿格式。 既然TEX/LATEX主要是面向作者本人的排版软件，本书的目标对象也就以学术文章 的作者为主，也就是需要经常编写LATEX稿件的高校师生和科研院所的研究人员。本书 的内容选择以满足学术排版需求为准，阅读本书后读者应该不仅能应对各种学术投稿 的简单需要，也将有能力排版一般的学术书籍，并使用LATEX完成简单的学术报告幻灯 片。不过，本书也力图广泛取材，让排版公司的工人、中学数学教师或是用LATEX作笔 iv 前言 v 记的电脑程序员都能有所得。 本书虽然名为“入门”，假定读者没有任何使用TEX的经验，但为了避免读者逡巡 于门外而不入，也力图使内容详实可靠，为更深入地使用LATEX打好基础。在编写本书 时，作者追求以下几个目标： • 内容广泛 本书从软件安装和最基本的示例讲起，然后按正文组织、自动化工具、数 学公式、图表制做、幻灯片演示、错误处理等方面详述LATEX的功能和使用，最后 收束于LATEX的扩展、相关工具和资源。LATEX的基本内容并不多，功能也很有限， 但经过20多年的发展，现代LATEX文档的一大特点是大量使用工具宏包来完成复 杂的工作。本书也力图体现这一特点，全书过半的篇幅都在讲解各种重要的LATEX 宏包和工具。本书正文共有566页，作为一本入门书已是嫌多，但仍不可能包罗 LATEX的所有方面，未免有遗珠之憾，只能留待读者自己学习了。 • 取材从新 TEX最初的一个设计目标是良好的稳定性，希望在多年前编写的文档在最 新的系统中排版仍能得到完全相同的结果，各种排版命令的语义保持稳定，TEX 也确实做到了这一点。然而LATEX是一个更为开放的系统，与其他软件一样，它 是在不断进化的。不仅其内核从最初的LATEX2.09到LATEX2" 再到正在开发中的 LATEX3不断变化，而且还有数以千计的工具宏包在不断更新，完成各种复杂的排 版功能。实现TEX语言的TEX引擎，也在不断增添新的功能。为了反映这种变化， 本书作者也尽量对内容加以甄别，选取较新并且实用的软件工具加以介绍。 • 切合实用 为了增强实用性，本书给出了大量实例和一定量的习题。第1章和第6章 提供了两段完整的文档源代码，而其他章节也给出了大量的代码示例。代码示例 和习题很多都源自作者历年来收集的各类实际的排版问题，相信对于本书的读者 也会有所裨益。 为了照顾不同层次的读者，本书按LATEX的不同功能编排章节，章节之间没有严格 的顺序关系，阅读本书也不必完全依照章节顺序。 • 希望快速上手的初学者应首先阅读第1章，安装好TEX软件并在1.2节学习基本 的实例，然后就可以模仿实例编写自己的LATEX文档了，等到实际需要时再翻到 对应的章节了解具体内容。 • 希望系统学习LATEX的读者可以从前往后依次阅读。书中一些段落前，或整个一 (cid:127) 节之前有一个危险标记，说明这一段或一节内容较难或者依赖后面章节的内容， 在初次阅读时可以略过，可以在读完基本内容后再来了解这部分内容。还有一些 (cid:127)(cid:127) 段落前有两个危险标记，则表示这些内容中部分已经超出本书的范围，通常需要 参见书中引用的其他文档才能完全理解。 vi • 具有一定LATEX经验的读者可以根据自己的需要查找有用的内容，书后的索引将 有助于找到特定的概念或命令，而每章末尾的注记与书后的文献列表则可以帮助 读者找到本书中未能详述的内容。 本书使用不同的字体表示不同的内容。在正文中，使用等宽字体表示代码，如 \alpha命令、equation环境；用无衬线字体表示宏包名称，如amsmath宏包、beamer 文档类；用尖括号内的楷体（西文斜体）表示参数，如 长度 、 key 。在表示LATEX命 h i h i 令或环境的语法形式时，则使用加粗的等宽字体，如： \usefont 编码 族 系列 形状 h ih ih ih i 书中给出了大量示例代码。大部分示例以左右对照的方式给出，左侧灰色框中是 代码，右侧白色框中是代码的排版效果，例如： 0-1 $\Delta = b^2 - 4ac$ (cid:129) b2 4ac D (cid:0) 较长的示例则以上下对照的方式给出，如： \[ x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \] 0-2 b pb2 4ac x (cid:0) (cid:6) (cid:0) 1;2 D 2a 还有一些代码示例没有直接的排版结果，则只给出源代码。如上所示，示例通常会有一 个编号以方便引用。本书中所有带编号的示例和第1章、第6章的两个大的例子会随书 附带，也可以在CTEX论坛网站上获取。 书中在部分章节后面安排了一些题外的内容，在标题前用书籍 符号标示（如右），内容用楷体字印刷。这些内容游离于本书的主线 之外，主要介绍一些背景知识，读者可根据自己的兴趣选择阅读。 此外，在部分章节后还设置了少量的练习题，用铅笔符号标示 （如右），读者可据此检查自己是否掌握了正文中的内容。这些题目 练 习 并非为了把读者难住，大部分练习在书末都有解答或提示。 在本书编写过程中，许多朋友都为作者提供了无私的帮助。韩建成阅读了本书早 期的草稿和初稿，在结构和内容方面都提出了宝贵的意见和建议；赵劲松和李清阅读 了本书的初稿，并在内容上给出了详细的建议与勘误；江疆和王越在阅读初稿后，对 前言 vii 本书的内容和格式都提出了宝贵的意见。本书的编写一直受到在CTEX论坛与水木社区 TEX版上网友们的关注和支持，论坛中对LATEX具体问题的大量讨论时常能启发作者的 思路，为成书提供了重要的素材。在此，作者向所有关心本书的人们致以真诚的感谢！ 作者已尽力使本书准确可靠，但受精力和水平所限，书中的错误在所难免。欢迎读 者指出书中的技术上的、文字上的或是排版上的任何错误。有关本书的各种问题，可发 送电子邮件至[email protected]联系本书出版策划。 刘海洋