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TEX 格式（LaTeX）

TEX（TeX 排版系统）由 Donald Knuth 教授 1978 年开发，专注于科技文献精密排版。通过命令式语法（如 \section{}）定义复杂数学公式和交叉引用，生成 DVI 或 PDF 输出。需配合 LaTeX 宏包使用，学术论文排版的事实标准，但学习曲线陡峭。

格式简介​

TeX 是一个功能强大的排版系统，特别适合处理复杂的数学公式和科技文献。TeX 由计算机科学家 Donald Knuth 开发，旨在创建高质量的排版输出。LaTeX 是建立在 TeX 基础上的宏包集合，提供了更高级的文档结构和命令，是目前最常用的 TeX 变体。

TeX/LaTeX 文件扩展名通常为 .tex，编译后可以生成 DVI、PDF 或 PostScript 格式的输出文件。

技术特点​

核心特性​

  • 精确排版：对排版细节有完全控制
  • 数学公式：强大的数学公式排版能力
  • 交叉引用：自动处理章节、图表、公式的编号和引用
  • 书目管理：强大的参考文献管理功能
  • 分离内容与格式：专注于内容，格式由样式文件控制

TeX 与 LaTeX​

  • TeX：底层排版引擎，提供基础命令
  • LaTeX：建立在 TeX 上的宏包，提供高级文档结构
  • XeTeX/LuaTeX：支持 Unicode 和现代字体的 TeX 引擎

文件结构​

LaTeX 文档的基本结构：

\documentclass{article}        % 文档类
\usepackage{amsmath}           % 宏包

\begin{document}               % 文档开始

\title{文档标题}
\author{作者}
\date{\today}
\maketitle

\section{章节标题}

这是文档内容。

数学公式：$E = mc^2$

\begin{equation}
\int_0^\infty e^{-x^2} dx = \frac{\sqrt{\pi}}{2}
\end{equation}

\end{document}                 % 文档结束

主要元素​

  • 文档类：\documentclass{} 定义文档类型（article、book、report 等）
  • 宏包：\usepackage{} 加载功能扩展
  • 环境：\begin{}...\end{} 定义特定格式区域
  • 命令：以反斜杠开头的命令（如 \section{}、\textbf{}）

使用场景​

适用场景​

  • 学术论文：期刊论文、学位论文
  • 科技书籍：数学、物理、计算机科学等专业书籍
  • 技术报告：需要精确排版的技术文档
  • 演示文稿：使用 Beamer 类制作幻灯片
  • 简历：使用专业模板制作简历

优缺点​

优点：

  • 排版质量极高，专业级输出
  • 强大的数学公式支持
  • 自动处理编号、引用、目录等
  • 内容与格式分离，易于维护
  • 开源免费，跨平台

缺点：

  • 学习曲线陡峭
  • 编译过程相对复杂
  • 实时预览不如所见即所得编辑器
  • 调试错误需要一定经验

代码示例​

基本 LaTeX 文档​

\documentclass[12pt,a4paper]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{graphicx}

\title{LaTeX 示例文档}
\author{作者姓名}
\date{\today}

\begin{document}

\maketitle

\section{引言}

这是文档的第一部分。

\subsection{子章节}

这是子章节内容。

\section{数学公式}

行内公式：$f(x) = x^2 + 2x + 1$

独立公式：
\begin{equation}
\int_{-\infty}^{\infty} e^{-x^2} dx = \sqrt{\pi}
\end{equation}

\end{document}

Python 生成 LaTeX​

def generate_latex_document(title, content):
    latex_template = f"""
\\documentclass{{article}}
\\usepackage[utf8]{{inputenc}}

\\title{{{title}}}
\\author{{Auto Generated}}
\\date{{\\today}}

\\begin{{document}}

\\maketitle

{content}

\\end{{document}}
"""
    return latex_template

# 使用示例
doc = generate_latex_document("示例文档", "这是文档内容。")
with open('output.tex', 'w', encoding='utf-8') as f:
    f.write(doc)

相关工具​

  • 编辑器：
    • TeXstudio：功能丰富的 LaTeX 编辑器
    • Overleaf：在线 LaTeX 编辑器
    • VS Code：配合 LaTeX Workshop 扩展
  • 编译工具：
    • pdfTeX：生成 PDF
    • XeTeX：支持 Unicode 和现代字体
    • LuaTeX：支持 Lua 脚本
  • 宏包管理器：
    • TeX Live：完整的 TeX 发行版
    • MiKTeX：Windows 上的 TeX 发行版
  • 在线服务：
    • Overleaf：在线 LaTeX 编辑器
    • ShareLaTeX：在线协作平台

相关链接​

参考​