论文写作利器—LaTeX教程（入门篇）（更新中）
大家好，又見(jiàn)面了，我是你們的朋友風(fēng)君子。
一、LaTeX簡(jiǎn)介
結(jié)合維基百科及LaTeX官網(wǎng)可知：
LaTeX（/?lɑ?t?x/，常被讀作/?lɑ?t?k/或/?le?t?k/） 是一種基于TeX的高品質(zhì)排版系統(tǒng)，由美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家萊斯利·蘭伯特在20世紀(jì)80年代初期開(kāi)發(fā)，非常適用于生成高印刷質(zhì)量的科技和數(shù)學(xué)、物理文檔，尤其擅長(zhǎng)于復(fù)雜表格和數(shù)學(xué)公式的排版。LaTeX是科學(xué)文獻(xiàn)交流和出版的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，相比于Word排版時(shí)需要設(shè)置各種復(fù)雜的樣式外觀，使用LaTeX排版，作者不需要過(guò)多擔(dān)心他們的文件外觀，而是集中精力編輯正確的內(nèi)容。文檔的外觀格式由模板樣式文件單獨(dú)定義，因此，即使沒(méi)有豐富排版經(jīng)驗(yàn)的作者也能輕而易舉的制作出出版物級(jí)別漂亮的文檔。
現(xiàn)實(shí)一點(diǎn)來(lái)講，對(duì)于廣大的科研工作者，投稿SCI期刊往往給出的是LaTeX模板（畢竟TeX系統(tǒng)是科學(xué)出版的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)），因此你要學(xué)會(huì)這一排版工具。LaTeX排版在論文投稿中的優(yōu)點(diǎn)在于：
（1）投稿期刊給出了論文模板，作者只需編輯自己的內(nèi)容即可得到符合期刊要求的外觀。
（2）投稿期刊被拒搞轉(zhuǎn)而投稿新的期刊時(shí)，只需更換新期刊的模板文件，無(wú)需更改原內(nèi)容，節(jié)省了大量重新排版的時(shí)間。
（3）公式、圖表、參考文獻(xiàn)的引用均為自動(dòng)化編號(hào)，使用簡(jiǎn)潔高效。
其缺點(diǎn)在于，對(duì)初學(xué)者增加了一定的入門(mén)成本。然而考慮投入/產(chǎn)出比，隨著排版復(fù)雜度的提升，LaTeX會(huì)大大降低所耗費(fèi)的時(shí)間與精力。一個(gè)經(jīng)典的Word與LaTeX對(duì)比圖如下：
LaTeX能干的事都有哪些？
文字、圖表、公式排版，這些都太簡(jiǎn)單。
畫(huà)個(gè)象棋圖、分子結(jié)構(gòu)式、電路圖、樂(lè)譜……總之，沒(méi)有幾行代碼辦不到的事，如果有，那就再加幾行代碼！
原來(lái)寫(xiě)篇論文也可以走敲代碼+debug調(diào)程序的模式。C語(yǔ)言還沒(méi)學(xué)好咋辦？傷心頭疼ing…….
the answer is that ：代碼超級(jí)簡(jiǎn)單，入門(mén)僅需半天！（聰明的你也許只需半小時(shí)！）
二、軟件環(huán)境安裝(推薦方案3)
砍柴先要磨刀，首先要把開(kāi)發(fā)環(huán)境搞起來(lái)。目前，常用的Latex編輯排版環(huán)境主要推薦兩類(lèi)軟件方案：（1）CTeX套裝（2）TeX Live+TeXstudio，當(dāng)然還有各種各樣的配置方案在此不過(guò)多贅述。
?方案1：CTeX套裝
配置方法：僅需安裝CTeX套裝軟件
CTeX 中文套裝是科學(xué)院吳凌云研究員的個(gè)人作品，是基于 Windows 下的 MiKTeX 系統(tǒng)，集成了編輯器 WinEdt 和 PostScript 處理軟件 Ghostscript 和 GSview 等主要工具。 CTeX 中文套裝在 MiKTeX 的基礎(chǔ)上增加了對(duì)中文的完整支持。 CTeX 中文套裝支持 CJK, xeCJK, CCT, TY 等多種中文 TeX 處理方式。
目前該軟件最新穩(wěn)定版本為CTeX_2.9.2.164_Full.exe (1.31G) 包含完整版 MiKTeX（2019年3月30日）
官方下載地址：http://www.ctex.org/CTeXDownload 下載鏡像文件后點(diǎn)擊安裝即可。
軟件安裝完成后，打開(kāi)WinEdt 編輯器即可編輯TEX文檔。但是，WinEdt本身是一個(gè)付費(fèi)軟件，未注冊(cè)激活的WinEdt在試用期結(jié)束后經(jīng)常會(huì)彈出注冊(cè)界面影響正常排版進(jìn)程，雖然網(wǎng)絡(luò)上有關(guān)于WinEdt的激活方法，但是仍然推薦通過(guò)正規(guī)渠道購(gòu)買(mǎi)軟件版權(quán)。
CTeX套裝基本能夠解決LaTeX排版問(wèn)題，這也是我讀研期間一直使用的軟件，但是CTeX畢竟很多年沒(méi)有更新，太老了，為此，知乎上有人專(zhuān)門(mén)分析2018, 為什么不推薦使用CTeX套裝作為入門(mén)?
理由：
- CTeX 封裝的 MikTeX 在實(shí)現(xiàn) XeTeX 以及字體庫(kù)的時(shí)候有一些問(wèn)題，前者導(dǎo)致運(yùn)行 XeLaTeX 異常緩慢，后者導(dǎo)致使用一些數(shù)學(xué)字體的時(shí)候會(huì)報(bào)錯(cuò)。
- CTeX 封裝的默認(rèn)編輯器 WinEdt 是閉源軟件，實(shí)際上是在使用盜版軟件。
- CTeX 封裝的默認(rèn)編輯器 WinEdt 修改了默認(rèn)編碼為 GBK, 這將在后續(xù)使用過(guò)程中產(chǎn)生很多問(wèn)題，對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)是不良的。
- 有 bug：在一定條件下，CTeX 套裝在安裝時(shí)會(huì)抹掉系統(tǒng)環(huán)境變量，造成一定損失。
- 版本落后： CTeX 套裝的 2.9.2.164 版本至今已經(jīng)多年未更新，套裝中包含的各部分內(nèi)容都有了不同程度的升級(jí)。版本落后，除了新增的功能、便利的配置用不上，還可能導(dǎo)致提問(wèn)不易收到回答、他人幫忙解答時(shí)因復(fù)線問(wèn)題的成本高、網(wǎng)絡(luò)資源（尤其是英文資源）更聚焦新版而與舊版相關(guān)的少，等等弊端。
- CTeX 由于封裝 MikTeX 而只能運(yùn)行于 Windows 平臺(tái)，跨平臺(tái)移植性能差，當(dāng)然對(duì)于Windows用戶可忽略此點(diǎn)。
- CTeX 是因?yàn)?CJK 包的字體配置復(fù)雜，為了免去入門(mén)用戶的配置成本而推出的。而現(xiàn)在因?yàn)?XeTeX 引擎以及 xeCJK 宏包的出現(xiàn)，CJK 包已經(jīng)成為過(guò)去。并且使用 zhm 可以與 CJK 結(jié)合方便地動(dòng)態(tài)配置字體。因此 CTeX 曾經(jīng)的優(yōu)勢(shì)實(shí)際上已經(jīng)不成為優(yōu)勢(shì)，并且因其引起的各種國(guó)內(nèi)期刊模板的老舊問(wèn)題正不斷成為阻礙中國(guó) TeX 社區(qū)進(jìn)步的惱人因素。
?方案2：TeX Live+TeXstudio
配置方法：安裝TeXLive軟件+安裝TeXstudio編輯器
TeXLive是由國(guó)際 TeX 用戶組織 TUG 開(kāi)發(fā)的 TeX 系統(tǒng)，支持不同的操作系統(tǒng)平臺(tái)。
windows版TeX Live鏡像下載地址為 http://tug.org/texlive/acquire-iso.html 點(diǎn)擊“download from a nearby CTAN mirror” 從最近的站點(diǎn)下載軟件鏡像文件（目前可下載 texlive2018.iso 版本的鏡像）
TeXstudio是一個(gè)用于創(chuàng)建LaTeX文檔的集成書(shū)寫(xiě)環(huán)境，具有眾多功能，如語(yǔ)法高亮，集成查看器，參考檢查和各種助手。下載地址為 http://texstudio.sourceforge.net/ 當(dāng)前版本為T(mén)eXstudio 2.12.14
下載完以上兩個(gè)軟件后，首先安裝TeXLive
然后安裝TeXstudio。
配置TeXstudio
界面改為中文語(yǔ)言：打開(kāi)TeXstudio軟件，選擇“Options—>Configure TeXstudio—>General—>Language”，選擇簡(jiǎn)體中文“zh_CN”，單擊“OK”
配置構(gòu)建命令：選擇 “選項(xiàng)—>設(shè)置TeXstudio—>構(gòu)建” 打開(kāi)構(gòu)建命令配置對(duì)話框，設(shè)置元命令如下(具體含義見(jiàn)下文分析)：
此外，也可根據(jù)使用習(xí)慣配置快捷鍵、編輯器、語(yǔ)法檢查等內(nèi)容。
?方案3：TeXLive+Winedt+SumatraPDF
詳細(xì)介紹見(jiàn)：LATEX環(huán)境配置方案：TeXLive2018+Winedt10.2+SumatraPDF
總結(jié)： 因?yàn)槌醮谓佑|的是CTeX套裝，使用中遇到一些問(wèn)題但都解決了，雖然是一款很老的軟件但是排版功能還是很完備的，TeXLive是最近才接觸。
綜合分析更偏向推薦使用TeXLive+Winedt+SumatraPDF解決方案。
當(dāng)然你也可以使用Ctex套裝，而且根據(jù)官方信息由Harry Chen和Liam Huang接手負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)的新版CTeX套裝即將發(fā)布，新版本配置更合理，對(duì)新手更友好。
三、LaTeX 語(yǔ)法簡(jiǎn)介
LaTeX基本語(yǔ)法規(guī)則并不復(fù)雜，由于本文針對(duì)的是需要寫(xiě)論文的LaTeX新手，在此僅介紹利用LaTeX進(jìn)行論文寫(xiě)作的入門(mén)知識(shí)。本節(jié)內(nèi)容基于基本TeX語(yǔ)法，對(duì)于任何LaTEX配置環(huán)境均有效。
?3.1 熟悉LaTeX
首先嘗試編譯一個(gè)小demo。打開(kāi)LaTeX編輯器，新建一個(gè).tex文件，編輯下圖所示TeX源文件。編輯完成后點(diǎn)擊綠色的構(gòu)建按鈕
在Winedt中，編譯生成PDF步驟為依次點(diǎn)擊“LaTeX—>dvipdf”命令或者使用“LaTeX—>dvips—>pspdf”命令
如果一切順利編譯完成即可看到生成的PDF文件。下面介紹.tex文件基本語(yǔ)法：
一個(gè)基本的LaTeX文件由導(dǎo)言區(qū)、文檔類(lèi)、注釋等構(gòu)成。開(kāi)頭\documentclass{article}定義了文檔的樣式為article，開(kāi)頭部分為導(dǎo)言區(qū)，起止符號(hào)\begin{document}、\end{document}包括起來(lái)的是文檔內(nèi)容。在導(dǎo)言區(qū)中一般定義了文檔的標(biāo)題、作者、需要引用的宏包以及文檔其他信息。注釋由%標(biāo)識(shí)，注釋掉的內(nèi)容不會(huì)被編譯器編譯。文檔內(nèi)容區(qū)中，\maketitle表示將\title{*}定義的標(biāo)題內(nèi)容放于此處。
latex 提供了豐富的宏包工具，通過(guò)在導(dǎo)言區(qū)使用 \usepackage 命令可以引入相應(yīng)宏包，有關(guān)宏包具體使用方法請(qǐng)參考latex高級(jí)教程。
論文章節(jié)標(biāo)識(shí)：使用\section{章標(biāo)題內(nèi)容}、\subsection{節(jié)標(biāo)題內(nèi)容}、\subsubsection{小節(jié)標(biāo)題內(nèi)容}分別開(kāi)啟新的章、節(jié)、小節(jié)，LaTeX會(huì)自動(dòng)為章節(jié)編號(hào)。
字體命令：使用\textit{內(nèi)容}、\textbf{內(nèi)容}等設(shè)置斜體、粗體樣式，更多顏色下劃線等樣式命令請(qǐng)參考LaTeX手冊(cè)。
公式的處理：公式由LaTeX代碼編寫(xiě)，類(lèi)型主要分為段落內(nèi)公式、單獨(dú)一行無(wú)編號(hào)公式以及單獨(dú)一行帶編號(hào)公式三類(lèi)。LaTeX中所有公式均可以由代碼編寫(xiě)完成，但是考慮到需要記憶大量符號(hào)命令成本較高，此處推薦采用MathType公式編輯器進(jìn)行公式可視化編輯而后轉(zhuǎn)為L(zhǎng)aTeX代碼插入TEX文檔。具體操作為
?打開(kāi)mathtype軟件編輯公式，然后選擇 “選項(xiàng)—>剪切和復(fù)制選項(xiàng)—>轉(zhuǎn)換成其他文字—>選擇LaTeX2.09 and later—>取消包括在翻譯中的譯者名和包括mathtype數(shù)據(jù)兩項(xiàng)對(duì)勾—>確定”。
此時(shí)，復(fù)制mathtype公式粘貼到LaTeX文檔中即可得到公式代碼 \[x = {a^2} + {b^2}\]
?單獨(dú)一行無(wú)編號(hào)公式：直接粘貼過(guò)來(lái)的公式代碼前后分別由\[和\]包裹，排版效果為不帶編號(hào)的單獨(dú)一行公式
?段落內(nèi)公式符號(hào)：去掉前后\[和\]兩個(gè)標(biāo)識(shí)符號(hào)，在公式代碼前后分別添加$，即$ x = {a^2} + {b^2} $，效果如下
?獨(dú)占一行帶編號(hào)公式：此類(lèi)公式需要使用 \equation 環(huán)境完成，代碼及效果如下
\begin{equation}
\label{equ1} %標(biāo)簽equ1，文中使用\ref{equ1}引用
x = {a^2} + {b^2}
\end{equation}
圖片排版： 借助 \figure 環(huán)境，需要注意的是LaTeX編譯命令要求將圖片格式轉(zhuǎn)化為.eps格式，關(guān)于不同格式圖片如何轉(zhuǎn)化為eps問(wèn)題請(qǐng)參考文章eps、emf等圖片格式轉(zhuǎn)換。 代碼示例：
\usepackage{graphicx}%導(dǎo)言區(qū)需加入picture宏包
%文檔正文圖片代碼
\begin{figure}
\centering %居中對(duì)齊
% Requires \usepackage{graphicx}
\includegraphics[width=5cm]{myfigure.eps} %圖片文件名myfigure.eps，width指定圖片寬度
\caption{the framework of the proposed method} %圖說(shuō)明
\label{figure1} %圖標(biāo)簽，正文中用\ref{figure1}引用
\end{figure}
表格排版： 表格排版比較復(fù)雜，詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)參考LaTeX進(jìn)階教程。
\begin{table}[!]
\label{table1}
\caption{my first table}
\centering
\begin{tabular}{|c|c|r|}
\hline
system& version& edit\\
\hline
Windows & MikTeX & TexMakerX \\
\hline
Unix/Linux & teTeX & Kile \\
\hline
Mac OS & MacTeX & TeXShop \\
\hline
common& TeX Live & TeXworks \\
\hline
\end{tabular}
\end{table}
分段： LaTeX采用空行（或換行符\\）來(lái)分段，tex編輯器中相鄰兩行為同一段落。
?3.2 模板
模板文件介紹
LaTeX論文模板文件一般包括.tex .cls .bib .bst .eps等類(lèi)型文件
.tex 文件為latex源文件
.cls文件是latex2e的全文樣式文件，決定了論文最終的排版效果
.bib 文件是參考文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)，保存有參考文獻(xiàn)的元數(shù)據(jù)
.bst文件是用 bibtex 處理參考文獻(xiàn)*.bib文件時(shí)的輸出格式模板，即定義了參考文獻(xiàn)的排版效果
.eps文件即LaTeX插入的圖片文件格式
一個(gè)模板范例如下所示：
所給LaTeX源文件模板bare_jrnl.tex中通過(guò)\documentclass[journal]{IEEEtran}定義所使用的樣式文件為IEEEtran.cls
參考文獻(xiàn)的處理：
IEEEexample.bib是參考文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，以文獻(xiàn)元數(shù)據(jù)的形式儲(chǔ)存每條文獻(xiàn)信息，如下圖所示：
文獻(xiàn)元數(shù)據(jù)以@article{}標(biāo)識(shí)期刊論文，@inproceedings{}標(biāo)識(shí)會(huì)議論文集等等。括號(hào)內(nèi)第一個(gè)條目（如上圖 Ganiz2011Higher ）是該文獻(xiàn)的書(shū)簽，在tex源代碼中通過(guò)\cite{Ganiz2011Higher}命令引用該條參考文獻(xiàn)。bib格式的參考文獻(xiàn)元數(shù)據(jù)可以從web of science 或者googlescholor導(dǎo)出，也可以直接編寫(xiě)bib信息條目（不推薦百度學(xué)術(shù)導(dǎo)出的元數(shù)據(jù)，因?yàn)槎鄶?shù)不準(zhǔn)確）
使用bib參考文獻(xiàn)首先需要在TEX源文件中語(yǔ)句\end{document}前加入以下代碼：
\bibliographystyle{IEEEtran} %指定參考文獻(xiàn)樣式文件為IEEEtran.bst
\bibliography{IEEEexample} %指定所使用的bib文件為IEEEexample
然后在正文中通過(guò)\cite{}命令引用文獻(xiàn)書(shū)簽。
編譯過(guò)程中，首先使用LaTeX命令編譯一遍，若無(wú)錯(cuò)誤再用Bibtex命令編譯一遍參考文獻(xiàn)，最后再用LaTeX命令編譯生成即可得到最終帶參考文獻(xiàn)的排版結(jié)果。如下圖效果：
四、下一步，進(jìn)階
如何深入學(xué)習(xí)LaTeX？答案是 親自實(shí)踐+Google搜索
了解了LaTeX的基本使用方法后，推薦找一個(gè)期刊模板自己去親自排版實(shí)現(xiàn)一篇小論文。在此期間遇到問(wèn)題請(qǐng)首先Google or baidu尋找答案。
推薦閱讀劉海洋的LaTeX入門(mén)書(shū)：《LaTeX入門(mén)》劉海洋. 電子工業(yè)出版社. ISBN：9787121202087
CTeX網(wǎng)站幫助文檔及常見(jiàn)問(wèn)題集：http://www.ctex.org/HomePage
CTAN官網(wǎng)：https://www.ctan.org/
一本其實(shí)很短的latex入門(mén)指南：https://liam.page/2014/09/08/latex-introduction/
利用latex還可以做哪些事？比如做漂亮的簡(jiǎn)歷、書(shū)籍排版、還能做ppt，此外在python繪圖、markdown中都可以使用latex代碼編寫(xiě)公式。更多教程資源請(qǐng)?jiān)L問(wèn)latex開(kāi)源小屋：http://www.latexstudio.net
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的论文写作利器—LaTeX教程（入门篇）（更新中）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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