Latex和 lyx到底区别在哪 ?

本文是介绍TeX排版系统, 但你阅读下面的信息后, 你将能够:

下载和安装LaTeX(包括Windows, linux, 或者Mac系统)
使用LaTeX创建简单的文档
安装新的LaTeX宏包
在LaTeX文档中插入表格和图像
使用LaTeX的交互引用, 脚注和基本的参考文献用法
在LaTeX文档中插入数学公式
这些主题已经覆盖写文档的基本任务. 然而, 注意到, 但使用LaTeX系统的时候, 你可以很容易创建看起来非常专业的文档, 并且LaTeX是全面和可扩展的. 还有许多在这篇基础引导性文章没有提及的功能. 幸运的是, LaTeX的文档非常丰富. 如果你对碰到什么问题, 可以向你的老朋友Google寻求帮助.
什么是LaTeX?

LaTeX是一个排版系统, 它允许作者创建一个高质量的文档, 而不用过多关心格式, 分页, 对象的位置和其它一些将作者从写作上分心的格式设置. LaTeX的发音为 “lay-tech”, 它是原始排版系统TeX (”tech”)的一个扩展. 你可以在Wikipedia上找到 TeX 和 LaTeX 的历史.

也可以参加本站的介绍什么是LaTeX,什么是TeX.

LaTeX在一个专业领域被广泛的使用. 在数学, 物理, 经济, 统计和其它一些学术和专业领域, 它们的文档需要经常使用LaTeX来排版数学符号, 因为LaTeX能简单而高质量地支持数学符号.一些出版公司也使用基础TeX的系统来排版文档.

为什么要学习LaTeX, LaTeX的优缺点分析可参考本站的资源, LaTeX-劝学篇和 TeX的优缺点
LaTeX 是怎样工作的?

LaTeX与传统的字处理软件有下列两个基本的不同:

一般地, 使用容易学的LaTeX的标记语言来写LaTeX文档, 而不是使用图形界面来确定格式[1].
在输入文本之后需用LaTeX编译生成文档, 而不像其它字处理软件, 它可以使用下面的文档的总长度, 表格的数目等信息来优化表格, 图形, 断页等.
下面是一个非常基本的LaTeX文档的例子:

documentclass{article}
author{Your Name}
itle{Test Document}
egin{document}
maketitle
This is a test document
end{document}

使用任何一个LaTeX发行版, 保存上面的文本到一个后缀为 ".tex" 的文件, 然后用LaTeX来编译就可以生成一个文档了.

LaTeX被设置成在不同的系统可得到同样的输出. 因此, 如果你发布上面的文本, 其他人可以使用某个LaTeX发行版的 , 而不用关注他的操作系统, 都将得到完全一样的结果. LaTeX可以输出各种格式的文件, 但最流行的是PDF格式.

如何得到LaTeX软件

从技术上来说, 你只需要LaTeX引擎(一些二进制的文件和库)就可以将简单的文本tex文件转化为优美的PDF文件. LaTeX可以以命令行形式被使用, 因而*nix和Dos的支持者将觉得这非常好. 然而使用一个LaTeX前端编辑器将使得操作跟简单. 大多数的LaTeX前端编辑器本质上都是文本编辑器, 但还有下面的功能:

编译LaTeX文档, 而不是使用命令行.
让LaTeX语言跟容易的书写(命令补全, 创建模板化表格等).
这这篇文档中, 我假设你已经有了一个LaTeX引擎和一个前端编辑器. 每个操作系统下你都有很多的LaTeX引擎和一个前端编辑器供选择. 我将描述最流行和最容易安装的开源的工具的安装. 不同发行版间的唯一区别是应用时的一些配置和用法不同, 你也可以自由地选择其它的发行版.

对于版本的选取, 我这里推Window下推荐CTeX, 参见 写给初学者: CTeX安装与使用

Linux 下使用推荐 texlive, 参见ray2.0-GUN/Linux下成功安装latex+CJK

上面的两个链接也包含了对中文的支持, 建议没有用过LaTeX的看一下, 后面不会特别提到中文的设置了.

接下来的介绍TeX发行版一般就可以跳过去了.

Mac OS X系统

引擎. gwTeX 是OS X中拥有图形界面安装的开源LaTeX发行版. 在它的主页上选择一个镜像, 选在TeX包下载. 还可以安装一个额外的指南.当安装完毕,你还仅需一个前端编辑器.

注: 由于资源时效性关系, 现在Mac OS X 下 的最流行的LaTeX发行版应该是 MacTeX. 参见这里.

前端编辑器. TeXShop 是OS X上的一个非常流行的前端编辑器. 安装只需要简单地将它拖到/Applications文件夹 . TeXShop 会自动的配置gwTeX, 所以如果你使用的是gwTeX引擎, 那你已经设置好.

为了测试你使用的版本, 将前面的例子存为一个 .tex 格式文件, 然后用 TeXShop 打开你的文档, 再编译.如果进行顺利的话,将会打开一个新的输出窗口, 一个新的PDF文件(还有 log 文件) 会在你保存的文件目录下出现.

Windows 系统

引擎. MikTeX 是一个非常流行的开源发行版. 为了安装, 访问这个页面 , 下载它的安装文件, 下载页面上也有额外的安装说明.

前端编辑器. TeXnic Center 是一个具有很多有帮助特性的开源编辑器. 就跟通常安装程序一样, 下载和允许安装文件, 完毕后有自动运行"向导".

TeXnic center 会自动配置MikTeX. 为了测试的安装, 将前面的例子存为一个 .tex 格式文件,用TeXnic center 打开, 然后选择 Build > Current file . 如何所有设置正确的华, 一个新的PDF文件(还有 log 文件)会在你保存的文件目录下出现.

Linux 系统

Linux 系统有它们自己的程序管理工具(例如apt-get, rpm 等), 安装 LaTeX 将依赖你的 Linux 发行版. Ubuntu 用户可以通过 Synaptic Package Manager (一种安装包管理工具)安装LaTeX. Kile 是一个在KDE和Gnome下都流行和容易使用的编辑器 .

关于文件格式的一点注记

LaTeX 可以生成多种格式的输出文件, 包括 PDF 和 DVI (与设备独立的格式) 文件. 生存文件的格式依赖于是否使用PdfLaTeX或另一个程序来编译文件. 编辑器默认会创建 PDF 文件, 主要到改变相应的设置会影响输出文件的格式.

LaTeX 基础知识

LaTeX 命令

LaTeX 命令通常是以一个反斜杠(backslash)开头, 和具有形式command[options]{argument. 例如,

section{Introduction}

将定义一个叫 “Introduction” 的新的小节. 符号“%” 定义一个注记, 这一行它后面的字符都将被认为是注记, 而被 LaTeX 忽略. 如果你需要在文档中输入字符“%” , 使用命令: \%.

在 LaTeX 使用引号的方式有点不同. 为了插入一个引号, 使用标准的 "文本" , 就是两次字符 ` (位于键盘的左上方).

导言区(preamble)

文档中, 行 “egin{document}” 之前的部分称为导言区. 一个典型的导言区可以像这样:

documentclass{article}
usepackage{graphicx}
itle{Test}
author{Test}
date{}

在上面的例子中:

documentclass{article} 告诉 LaTeX , 这个文件是的类型是文章 (article). 其它类型有: 书本(book), 信 ( letter) 和 演示文稿 ( slides) .
usepackage{graphicx} 告诉 LaTeX 使用 graphicx 宏包 , 它允许用户在文档中包含许多类型的图像. 将会在后面介绍宏包的用法.
itle{} and author{}显然就是定义文章的标题和作者.
date{} 告诉 LaTeX 留下一行生成日期. date{April 2006}将会生成日期 “April 2006〃 . 如果只使用 date{} 将告诉 LaTeX 使用今天的日期.
命令documentclass{} 有一些参数. 例如, documentclass[11pt,twocolumn]{article} 将文档的主体为设为两栏格式. 注意参数之间用逗号隔开. 其它的一些参数包括:

oneside 或 twoside - 改变边界, 设置成单页或双页文档
landscape - 将文档的格式从 portrait 改为 landscape.
titlepage 或 notitlepage - 定义是否使用分离的标题页面, 或者标题, 作者和日题出现在文章的顶部.
文档的主体(The document body)

导言区后边, 也就是 egin{document} 和 end{document} 之间的部分是文档的主体. 大多数的 LaTeX 文档只是一个简单的纯文本. 为了开始一个新的段落, 输入两个回车. LaTeX 会自动忽略一个空白的行. 为了强制断行, 使用\ .

文档的结构 (Document structure)

定义一个文档的结构可使用命令 section{}. LaTeX 是基于结构的文档. 结构的标记有:

section{Name}
subsection{Name}
subsubsection{Name}
paragraph{Name}
为了插入一个没有标号的小节, 使用命令 section*{Name}. 章节的会自动的连续的编号.

命令 paragraph{}不是必须的, 除非你想为一个段落插入一个标题. 例子:

1 Section command

Section star command
this section is not numbered

2 Section command
Test here the the numbering continuous normally

2.1 Subsection command
Test here

Paragraph command this paragraph have a title.

环境(Environments)

环境是一块特殊的文本. 例如, itemize 和 enumerate 环境相应地创建项目和编号列表. 下面的标记:

egin{itemize}
item First thing
item Second thing
item Third thing
end{itemize}

egin{enumerate}
item First numbered thing
item Second numbered thing
end{enumerate}

将生成一个项目列表和接下来的一个编号列表.

注意到环境都是以 egin{environmentname} 开头和以 end{environmentname} 结尾. 它们可以被嵌套, 所以一个项目列表可能包含另一个项目列表或者编号列表等.

另外一下经常被使用的环境有:

引用环境 (Quote): egin{quote}…end{quote} 创建一小节缩进的引用的文本
Verbatim环境: egin{verbatim} … end{verbatim} 类似于HTML中的 pre . 在 verbatim 环境中, 文本将显示为等宽格式的字体和特殊字符将被忽略. 当书写源代码的时候, Verbatim 环境非常有用.
Description 环境: egin{description} item[First item] text end{description} 生成一个列表和或项目, 它有一个粗体的名字和之后悬挂缩进的文本
改变字体的样式 (Modifying text styles)

LaTeX 背后一个基本的思想是解决作者的格式问题. 然后, 有时还是需要手动得设置指定字体样式.

插入粗体 (bold text), 使用 extbf{text here}
插入斜体 (italic text), 使用 emph{text here}
插入但等宽字体 (monospace text), 使用 exttt{text here} (" tt " 代表打字机 (teletype)
为了在句子中使用 verbatim 文本, 使用 verb | your text here | . 注意可以使用任意的分界符, 例如verb+your text here+ 将显示同样的效果.
latex新手 可以去这个页面找到跟多的信息, 还有更多latex教程.
宏包(Packages)

使用宏包可以扩展 LaTeX 的 功能. 宏包的安装主要分为下面两步:

用 LaTeX 运行 .ins 文件来生成 .sty 和 .cls 文件
将两个新创建的文件拷贝到适当的目录下, 然后更新 LaTeX 数据库
但是, 也有一些例外. 文件类型 .sty 和 .cls 分别代表 样式 (style) 和 类 (class). 如果一个宏包不是 .ins 格式而是 .sty 和 .cls 文件, 则不需要用LaTeX处理, 直接跳到第二步. 另外, 当用LaTeX处理 .ins 文件时候, 通常会生成一个 .dtx 文件. 这个文件可以通过LaTeX来创建这个宏包的手册.

注意: 用 LaTeX 处理宏包文件, 只需要用你的LaTeX前端编辑器打开, 然后按通常处理一个 tex 文件编译.

OS X. 为了在gwTeX下安装一个新的宏包, 按照前面的方法操作, 然后将 sty, cls 和其它文件移到 ~/Library/texmf. 如果这个目录不存在, 那么创建它.

Windows. 在 PC 上使用 MikTeX 安装宏包的一个最简单方式是使用 MikTeX 宏包管理器, 可以在Start Menu 上找到. 只需要打开宏包管理器, 选择一个镜像, 选择你要安装的宏包. MikTeX 将会处理余下的事情. 使用 MikTeX 的另一个优点是当你编译一个 .tex 文件的时需要一个你机器上没有安装的宏包, 它将自动提示你去下载宏包.

接下来, 介绍两个流行的宏包: graphicx 和 gemetry . 这些宏包已经在 gwTeX 和 MikTeX 上默认安装了, 而不需要另外下载安装它们.

graphicx 宏包

graphicx 宏包用于在 LaTeX 文档插入图像. 为了使用它, 首先在文档的导言区加上命令 usepackage{graphicx}. 然后使用下面的命令插入图形.

includegraphics[options]{filename.png}

graphicx 宏包支持许多文件类型, 包括 PDF, PNG 和 JPG. 注意此时需要用 PdfLaTeX 编译你的文档. 它的主要参数有:

width=Xin
height=Xin
scale=X (Where x is between 0 and 1)
geometry宏包

用 LaTeX 处理格式化的文档是非常简单的, 但你需要改变它的默认格式的时候就变得有点复杂了. 使用 geometry 宏包就改变你文档的某些设置, 包括边距等. 下边是一个将四周边距改为 1 in 的例子 :

usepackage[margin=1in]{geometry}

其它一些宏包

如果你想修改标准的 LaTeX 设置, 这需要一些宏包来帮助你. 为了学习更多的宏包知识, 可以访问综合的 TeX 文档网站(CTAN).

关于插图的更详细的介绍可参见 LaTeX2e插图指南

中文有CTeX论坛是推荐大家去查考资料和提问的.

图形和表格

图形和表格都是 LaTeX 中的环境, 然而它们有一些特殊的属性, 例如命令 caption{}, 这将生成图形和表格的标题. 它们被称为浮动对象, 因为它们在最终编译生成文档中的位置依赖当前 LaTeX 样式的算法.

图形 (Figures)

为了插入一个图形, 使用

egin{figure}[hbtp]
caption{Figure name}
egin{center}
includegraphics{filename.pdf}
end{center}
label{your-reference-key}
end{figure}

在上面的代码中,

egin{figure} 只是告诉 LaTeX 现在开始一个图形 (figure) 环境
[hbtp] 决定 LaTeX 如何放置这个图形 (当前位置here (h), 底部bottom (b), 顶部top(t), 页面page(p)). LaTeX 首先会尝试在将图形插入到当前位置 (tex 文件中的插入点), 如果没有足够的空间或者其它审美考虑, 它将尝试把图形先放在当前页面的底部, 然后是顶部, 最后是一个特殊页面来放置这个浮动对象. 如果强制图形只出现在原来的位置, 使用命令 egin{figure}[h], 而忽略其它参数 b, p 和 t
caption{Figure name}生成图形的名称
egin{center} 只是告诉 LaTeX 将图形放置在页面的中间. 不要忘记在结束 figure 环境前结束 centering 环境.
includegraphics{…} 指定你要插入图形文件的位置
label{your-reference-key} 是一个标签, 它将允许你在文本中引用这个图形. 例如, 你的图形标签为 "fig1" , 当你需要引用它时输入 ef{fig1}
表格 (Tables)

LaTeX 中一个浮动表格由两个环境组成: 表格, 在文本中浮动的实体, 和 tabular (制表的内容). 例如,

egin{table}[hbtp]
caption{This table is an example}
egin{center}
egin{tabular}{c|cc}
First row, first column & First row second column & First row, third column \ hline
Second row, first column & Second row, second column & Second row, third column \
Third row, first column & Third row, second column & Third row, third column \
multicolumn{3}{c}{…}
end{tabular}
end{center}
label{exampletable}
end{table}

除了代码 egin{tabular} … end{tabular} 之间的内容外它的意思跟前面图形环境的描述是一样的. 下面我们来看 tabular 环境是怎样工作的:

egin{tabular}{c|cc} 告诉 LaTeX 开始一个新的包含3个居中列的 tabular 环境. 第一个"c"之后的竖线 (”|”) 告诉 LaTeX 第一列有一个垂直的边线. 使用{lcrr}能创建 4 列, 第一列左对其, 第二列居中, 第三列和第四列右对齐
表格单元用符号 “&”分离, 表格行用符号“\”分离.
hline 生成一条水平线
multicolumn{3}{c}{Text here} 创建一个有 3 列的行, 居中格式, 并且包含文本 “Text here”
创建和插入表格还有一些跟复杂的参数, 但是上面的例子应该已经包含90%的应用了.[2]

注释 (Annotations)

LaTeX 能够自动创建一些重要的注释, 例如脚注, 交叉引用, 表格的目录和参考文献. 注意到下面的命令需要 LaTeX 自动对正文元素进行计数, 从而需要 LaTeX 需要运行两次才能显示效果.

脚注(Footnotes)

为了插入一个脚注, 只需要输入 footnote{Footnote text here}. LaTeX 自动插入一个脚注数目和文本.[3]

交叉引用 (Cross references)

为了引用一个表格或图形的标签, 使用 ef{your-reference-key} 其中 “your-reference-key” 是表格或图形环境中命令 label{your-reference-key} 的参数.

表格的目录 (Table of contents)

为了插入一个表格目录, 在文档的开始的地方使用 ableofcontents . (你必须运行 LaTeX 两次来获得表格目录和正确的引用.)
参考文献(Bibliography)

为了创建一个参考文献列表, 在你文档的最后, 使用

egin{thebibliography}{99}
….
ibitem{key1} Disarray, General. 2006. “LaTeX{}: From beginner to TeX pert.” emph{General Disarray Blog}. Available online at extt{http://generaldisarray.w*******.com}. ….
end{thebibliography}

你必须手动输入参考文献的项目. 在正文中引用一个项目, 使用 cite{key}, 参数{99}告诉 LaTeX 这是一个最多 99 个项目的参考文献. LaTeX 必须知道这个参数才能正确地调整参考文献项目左边的编号.

一个跟有效的创建参考文献的方法是使用 BibTeX, 它允许你维护一个引用项目的数据库, 当需要引用它们时调用这个数据库. 也有一些图形化的工具来管理的你引用数据库, 所以你需要要努力去对引用加代码, 而只是将它们改成不同的格式. 然而 BibTeX 在编译的时候变得比较复杂, 作为一个介绍, 你可以看在这个页面.

BibTeX的用法也可参见页面LaTeX之参考文献的写法

插入数学公式 (Inserting mathematics)

在 LaTeX 插入数学公式的方法有几种. 最通常用的方法是内联记号(inline notation) 和 displaymath 环境 (displaymath environment).

内联 记号(Inline)

在一个段落中插入数学符号, 而有不影响其它文本的格式, 将数学公式用 $ 符号括起来. 例如, , $a^2+b^2=c^2$ 是我们熟悉的公式.

Display math

displaymath 环境让你数学符号单独占一行. 代码

[
a^2+b^2=c^2
]

将创建一个段落分割和一个居中的方程.

Equation

equation 环境可以用来数学公式的编号和引用标记, 例如,

egin{equation}
a^2+b^2=c^2
label{pythag}
end{equation}

就像 displaymath 生成同样的方程, 但是它还会在右边生成一个编号, 并且你可以使用 ef{pythag}来引用这个方程.

Equation array

eqnarray 环境能够允许你输入多行的公式, 并设定对齐点. 例如,

egin{eqnarray}
a&=&b+c\
d&=&e+f
end{eqnarray}

数学记号 (Mathematical notation)

有一些命令来插入一些特殊的数学算子和符号. 它们可以在网上很容易的找到, 如果你不能想出一个有效的命令, Google查找一下. 下面有一些经常用的命令:

希腊字母: 一般来说, 它就是拼写的单词. 例如 eta, gamma 和 epsilon. 大写则使用 Gamma.

特殊符号 (Misc symbols): leftarrow (使用 Leftarrow 得到一个双向肩头), ightarrow, etc., leftrightarrow (<==>, if and only if), <, >, leq (less than or equal to), geq (greater than or equal to)

指数和分量 (Indexing and exponents): 下标使用下划线 (x_i) 和 上标使用 “^” (a^2). 为了使用 “i sub j comma k” 你只需要输入 “i_{j,k}” 来告诉 LaTeX “j,k”都是下标. 在LaTeX 中括号通常表示一组内容, 而它本身并不会在文档中出现.

另外的一些算子: sum{1/x} or sum_{i=1}^{infty}{x_i}, prod (the product), coprod (the coproduct), sin, log, max, etc.

修饰符号 (Decorations): hat{x}, ilde{x} , overline{x}, underline{x}, overrightarrow{x}, overbrace{x}, underbrace{x}, vec{x}

分数 (Fractions): frac{a}{b} puts a over b.

括号 (Brackets): For brackets use “(”, “[” or lbrace and brace for “{” and “}”. However, if the notation that your typing is not inline, use left( <math here> ight) or leftlbrace <math here> ight brace.

矩阵 (Matrices) : 为了输入一个矩阵, 在display 或者 equation 环境下, 使用

left[ egin{array}{ccc}
a & b & c \
d & e & f
end{array} ight]

注意array 环境的使用跟前面提到的表格环境很相似.

关于跟多的符号和算子, 可以看考 这里.

进一步的参考 (For further reference)

上面的介绍只是 LaTeX 的一部分功能, 还有很多没有介绍, 推荐一个非常好的文档 The Not-So-Short Introduction to LaTeX (pdf).

中文版本可以在这里下载lshort-zh-cn 4.20 下载

Download

这个文档的英文版本也可在这里下载 PDF file.

注记(Notes)

[1] 尽管LaTeX是用命令工作, 但例如 Scientific Word 是在图形界面上操作, 和 LyX 是一个非常好的开源, 基于 LaTeX 的 what-you-see-is-what-you-mean 的字处理系统, 它采用图形化界面但也允许使用LaTeX命令. 关于Lyx的介绍可一参见这里: LyX 和 LaTeX CJK 的配合, LyX和xetex中文的配置方法.
[2] OpenOffice 可是使用 Calc2LaTeX 来将 Calc spreadsheets转化为 LaTeX 表格tables. MS Office 用户可尝试工具 Excel2LaTeX. 这些工具都是跨平台的 .LaTeX使用excel2latex插入表格
[3] 为了创建一个贡献(attribution)脚注, 第一个脚注将用星号作标记, 使用 hanks{text here}命令.