中文版Latex常用语法大全教程

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Latex是一个基于Tex的文章，期刊，书籍的排版系统，可让使用者在极短的时间内写出很高排版质量的文档。

对于没有接触过Latex的同学来说，这种以代码形式进行文档书写的方式，会让人一头雾水，摸不到南北。

下面我以本人的视角来梳理《中文版Latex常用语法大全教程》，请大家一定要先浏览本文目录，目录一般呈现的都是文章大纲，对理解文章很有帮助。

不建议大家一开始就从头看到尾，而是在写作的过程中用到了那个知识点就去看那一点，这样更有助于学习。若是零基础的同学，我会再出一版《Latex快速入门》，请持续关注哦。

不过在开始本文前，需要各位同学配好自己的环境，我的环境配置，请参考我的另一篇文章《ubuntu20.04下vim+vimtex编写latex的利器》，本文的所有演示用例，都是基于该环境实现的。

数学用的平面几何图形绘制，请参考我的另外文章

• 《Latex-TiKZ绘制数学平面几何图教程》
• 《Latex-pgfplots绘制3维曲线图》

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Latex语法格式

在开始本文之前，请先熟悉下，Latex的行文结构，这也是最基本的，作为一个程序员来说，每开始一个新的编程语言学习时，都要先了解该程序语言的结构，那样才能快速编程。

\documentclass[options]{class}
\begin{document}
% 录入正文内容
\end{document}

参数

• options   定制文档类的属性，不同的选项之间须用逗号隔开。
• clsss   指定文档类型，如：book、report、article、letter等。

注意： 本文所有的教程都是基于 中文环境 的Latex文档编写。
Latex的中文环境配置请参考我的另一篇文章《ubuntu20.04下vim+vimtex编写latex的利器》。

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中文版的“hello world”

让我们来创建第一个文档，中文版的“hello world”，使用 vim 编写 test.tex 文档，录入如下代码

%! Tex program = xelatex
\documentclass{article}
\usepackage[UTF8]{ctex}
\begin{document}

hello 中国

\end{document}

编好后，在vim的命令行模式下，按 “\ll” 进行编译并预览，每次更改代码并重新保存后，都会实时更新预览界面。如下图：

是不是很简单啊，让我们期待在本文的帮助下，畅游Latex文档编写的世界吧。

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注释

Latex也如 C语言等编程语言一样，也有单行和多行注释

• 单行，以%开头的行，是单行注释
• 多行，（不要忘记添加多行注释用的包， \usepackage{verbatim} ）
  • \begin{comment}
  • 多行注释内容
  • \end{comment}

示例

%! Tex program = xelatex
\documentclass{article}
\usepackage[UTF8]{ctex}
\usepackage{verbatim}
\begin{document}

%单行注释
hello 中国

\begin{comment}
这是一个注释行
这又是一行注释
hehe
\end{comment}

\end{document}

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换行、分段、分页

换行

• \\   换行
• \newline   与\\相同
• 注意，这里的换行，都是在段内换行

分段

• \par   添加在段落末尾或另起一行进行分段
• 在段落后连续两个回车，也可以实现分段效果（推荐的方式）

分页

• \newpage   添加在段落末尾或另起一行进行分页

示例

%! Tex program = xelatex
\documentclass{article}
\usepackage[UTF8]{ctex}
\usepackage{verbatim}
\begin{document}
%换行
三更\\灯火五更鸡，


正是男儿读书时。\par
\noindent 黑发不知勤学早，\newpage

白首方悔读书迟。
\end{document}

效果图如下

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文字的粗体、斜体、颜色、大小

粗体

• \textbf{文字}

斜体

• \emph{文字}，（ 备注，中文文档里面斜体配置没有成功，以后有时间再改进）

颜色，有 3种方式可选

• 直接使用定义好的颜色
  1. \usepackage{color}
  2. \textcolor{red/blue/green/black/white/cyan/magenta/yellow}{text}
  3. % 其中textcolor{…}中包含的是系统定义好的颜色
• 组合red、green和blue的值合成我们想要的颜色

1. \usepackage{color}
2. \textcolor[RGB]{R,G,B}{text}
3. % 其中{R,G,B}代表red、green和blue三种颜色的组合，取值范围为[0-255]

• 定义一种颜色，直接调用

1. \usepackage{color}
2. \definecolor{ColorName}{RGB}{R,G,B} % 这时R/G/B的定义域就在[0-255]
3. \textcolor{ColorName}{text}
4. 这里为颜色定义了名称ColorName，下面可以直接调用这个颜色方案

大小

• 全局模式

1. \documentclass[12pt]{article}

• 局部模式
  1. 根据既有命令设置
     1. 命令：\tiny、\scriptsize、\footnotesize、\small、\normalsize、\large、\Large、\LARGE、\huge、\Huge
     2. 示例，\tiny{Latex}，注意命令跟文字之间有空格
  2. 自定义修改字体大小和尺寸
     1. \fontsize{字体尺寸}{行距}
     2. 示例， \fontsize{20pt}{24pt} 中国，注意命令跟文字之间有空格

示例

%! Tex program = xelatex
\documentclass{article}
\usepackage[UTF8]{ctex}
\usepackage{verbatim}
\usepackage{color}
\setlength{\parindent}{0pt} %配置整篇不缩进
\begin{document}
% 粗体
\textbf{三更灯火五更鸡，}

% 斜体
\emph{正是男儿读书时。}

%颜色
\textcolor{red}{黑发}\\
\textcolor[RGB]{80,200,120}{不知}\\
\definecolor{newColor}{RGB}{200,100,200}
\textcolor{newColor}{勤学早，}

%大小
\large{白首}\\
\footnotesize{方悔}\\
\fontsize{12pt}{24pt}读书迟。

\end{document}

效果图如下

注意，单行注释也算是空行，所以不要以为这里的分段是需要 1个空行的，所有的分段都需要2个空行。

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下划线、双下划线、波浪线、删除线、斜删除线

注意啊，看到形似 \usepackage{ulem} 的语句，要记得要添加该包。

\usepackage{ulem}
…
\uline{黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。} %下划线
\uuline{黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。} %双下划线
\uwave{黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。} %波浪线
\sout{黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。} %删除线
\xout{黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。} %斜删除线

示例

%! Tex program = xelatex
\documentclass{article}
\usepackage[UTF8]{ctex}
\setlength{\parindent}{0pt} %配置整篇不缩进
\usepackage{ulem}
\begin{document}
劝学诗

%下划线
\uline{唐 颜真卿}

%双下划线
\uuline{三更灯火五更鸡，}

%波浪线
\uwave{正是男儿读书时。}

%删除线
\sout{黑发不知勤学早，}

%斜删除线
\xout{白首方悔读书迟。}
\end{document}

效果图如下

至此，有关Latex中关于文字处理的部分就写完了，既然是文章，那就应该有标题、段落等组织方式。

接下来就开始讲解文档的组织结构。

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Latex文档层次结构

Latex层次

其实篇小字少的文档很好组织，但是一涉及到多篇章长段落多层次的文档，就体现到文档的组织功底了，组织的好，使读者赏心悦目；组织的不好，使人眼花缭乱，头昏脑涨。

Latex对每一个文档类型都有一个可供参考的层次分类，下面对常用 document class 做了简短的说明，各位同学在编排文档时尽量对号入座。如下所述：

• article   - for articles in scientific journals, presentations, short reports, program documentation, invitations, …（科学期刊、 演示文档、 短报告、 程序文档、 邀请函等）
• book   - for real books（书籍排版）
• letter   - for writing letters.（信件书写）
• *report   - for longer reports containing several chapters, small books, thesis, …（多章节长报告、 短篇书籍、 博士论文等）
• proc   - a class for proceedings based on the article class.（基于 article 的会议文集类）
• slides   - for slides. The class uses big sans serif letters.（幻灯片。 该文档类使用大号 sans serif 字体。）
• minimal   - is as small as it can get. It only sets a page size and a base font. It is mainly used for debugging purposes.（非常小的文档类。 只设置了页面尺寸和基本字体。 主要用来查错。）
• beamer   - for writing presentations.（演示文稿编写）

里面有几个词，需要拿出来说一说，也就是：

• part   –   篇，实对章节的归类
• chapter   –   章
• section   –   一级标题，也就是节
• subsection   –   二级标题
• subsubsection   –   三级标题
• paragraph   –   段，是一段文字的说明
• subparagraph   –   子段，是以列举的形式对前段文字的说明

其中文档类 article 是Latex的最基本类别，本文中的示例都是基于这一文档类来演示的。

示例：

%! Tex program = xelatex
\documentclass[14pt]{article}
\usepackage[UTF8]{ctex}
\usepackage{graphicx}  %插入图片

%----封面
\title{二十四史：史记}
\author{司马迁}
\date{东汉}

\begin{document}

\begin{titlepage}
\maketitle
\vspace{2cm}
\includegraphics[scale=1]{simaqian.png}
\end{titlepage}

%----简介
\centerline{\Huge{简介}}\vspace{2cm}\par
《史记》全书包括十二本纪（记历代帝王政绩）、三十世家（记诸侯国和汉代诸侯、勋贵兴亡）、七十列传（记重要人物的言行事迹，主要叙人臣，其中最后一篇为自序）、十表（大事年表）、八书（记各种典章制度记礼、乐、音律、历法、天文、封禅、水利、财用）。
\newpage

%----目录
\tableofcontents
\newpage

%----正文
\section{本纪}
\subsection{第一章 五帝本纪}
\paragraph{黄帝者，少典之子，姓公孙，名曰轩辕。生而神灵，弱而能言，幼而徇齐，长而敦敏，成而聪明。轩辕之时，神农氏世衰。诸侯相侵伐，暴虐百姓，而神农氏弗能征。於是轩辕乃习用干戈，以征不享，诸侯咸来宾从……}
\subparagraph{黄帝，是少典部族的子孙，姓公孙名叫轩辕。他一生下来，就很有灵性，在襁褓中就会说话，幼年时聪明机敏，长大后诚实勤奋，成年以后见闻广博，对事物看得透彻。轩辕时代，神农氏的统治逐渐衰弱，诸侯之间互相侵伐，祸害百姓，而神农氏无力征讨。于是轩辕就动用武力去讨伐那些不守纪律，不来朝拜神农氏的人，因而诸侯都对他表示臣服与追随……}

\subsection{第二章 夏本纪}
\subsection{第三章 殷本纪}

\section{表}
\subsection{三代世表第一}
\subsection{十二诸侯年表第二}

\end{document}

效果图如下

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Latex封面

一般情况下，大家都需要在封面上填上，标题，作者，日期等内容。直接上示例

%! Tex program = xelatex
\documentclass{article}
\usepackage[UTF8]{ctex}
\usepackage{graphicx}  %插入图片

%封面格式
\title{劝学}
\author{颜真卿}
\date{唐代}

\begin{document}

%制作封面
\begin{titlepage}
\maketitle
\includegraphics[scale=1]{yanzhenqing.png} %插入图片
\end{titlepage}

%正文
颜真卿3岁丧父，家道中落，母亲殷氏对他寄予厚望，实行严格的家庭教育，亲自督学。颜真卿也格外勤奋好学，每日苦读。这首诗正是颜真卿为了勉励后人所作。

\end{document}

效果图

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Latex目录

首先使用\section{}，subsection{}，\part{}，\chapter{}等命令在正文中插入了章节之后才能够再使用\tableofcontents命令在这些个命令出现的位置插入目录。

示例（具体代码请参考《 Latex层次》章节）

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Latex摘要

尤其是在写论文时，通常在正文开篇前就应该加上摘要。格式：

\begin{abstract}
%摘要内容
\end{abstract}

示例及效果图

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Latex关键字

有的模板有关键字格式，比如 “IEEE” 文件，格式如下：

\begin{IEEEkeywords}
keyword1, keyword2. 
\end{IEEEkeywords} 

当然，你也可以自定义关键字格式，如下

% Keywords command
\providecommand{\keywords}[1]
{
  \small	
  \textbf{\textit{Keywords---}} #1
}
……
\begin{document}
……
\keywords{one, two, three, four}

效果如下

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Latex引用

通过 “quote” 关键字实现，示例及效果图如下：

注意： 其中 “kaishu” 是指定字体的关键字。

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Latex脚注

在需要添加脚注的文字后添加\footnote{脚注内容}，示例及效果图如下：

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Latex数学公式

Latex有两种公式模式

• 行间(inline)模式：即在正文中插入数学内容。行间公式用 $ … $
• 独立(display)模式：独立成行，可以有或没有编号。无编号用\ [ … \ ]

示例

%! Tex program = xelatex
\documentclass{article}
\usepackage[UTF8]{ctex}
\begin{document}
数学公式，$lim_{x\to0}x^2$


质能方程即描述质量与能量之间的当量关系的方程, \[E = mc^2\]

\end{document}

效果图

从上面示例，可以看出，行间模式和独立模式之间的区别

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Latex数学图形

绘制数学图形，我这边使用的是 \usepackage{tikz} 包
示例

%! Tex program = xelatex
\documentclass{article}
\usepackage[UTF8]{ctex}
\usepackage{tikz}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}[style=thick]
    \draw [dashed] (0,4) -- (0.8,0.4);
    \draw [fill, color=gray] (0,2) ellipse [x radius=1, y radius=0.23]  ;
    \draw [fill, color=gray] (0,0) ellipse [x radius=2, y radius=0.46]  ;
    \draw (0,2) ellipse [x radius=1, y radius=0.23]  ;
    \draw (0,0) ellipse [x radius=2, y radius=0.46]  ;
    \draw (0,4) -- (-2,0);
    \draw (0,4) -- (2,0);
    \draw (0,4) -- (-0.8,-0.4);
    \draw (0,4)[above right=-1.75pt] node{$(x_0,t_0)$};
    \draw [->] (1.2,2.2) -- (1.8,2.8);
    \draw (1.5,2.8)[above right=-1.75pt] node{$B(x_0,t_0-t)$} ;
\end{tikzpicture}

\end{document}

效果图

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Latex插入图片

插入图形使用是 ** “graphicx” ** 包，格式

\usepackage{graphicx}  %插入图片
...
\includegraphics[scale=1]{yanzhenqing.png} %插入图片

具体的示例可以参考上面的《Latex封面》部分，效果如下：

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Latex插入表格

格式：

\begin{tabular}
……
\end{tabular}

也可设置表格的属性等情况

• 对齐格式：l 左 c 居中 r 对齐
• 线条：| 竖线 \hline横线 || 双竖线 \hline \hline 双横线
• 设置宽度：p{宽度值},内容超过宽度时，自动换行

示例及效果

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Latex插入代码

格式

\usepackage{listings}
...
\begin{lstlisting}
% 代码段
\end{lstlisting}

若需要代码高亮，需要使用 “\usepackage{xcolor}” 包，使用前需要定制一些参数，即代码块的基本配置

\lstset{
 columns=fixed,       
 numbers=left,                                        % 在左侧显示行号
 numberstyle=\tiny\color{gray},                       % 设定行号格式
 frame=none,                                          % 不显示背景边框
 backgroundcolor=\color[RGB]{245,245,244},            % 设定背景颜色
 keywordstyle=\color[RGB]{40,40,255},                 % 设定关键字颜色
 numberstyle=\footnotesize\color{darkgray},           
 commentstyle=\it\color[RGB]{0,96,96},                % 设置代码注释的格式
 stringstyle=\rmfamily\slshape\color[RGB]{128,0,0},   % 设置字符串格式
 showstringspaces=false,                              % 不显示字符串中的空格
 language=c++,                                        % 设置语言
}

示例及效果如下

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Latex文字加边框

使用 “fbox” 命令即可，示例及效果如下

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Latex段落文字加边框

需要使用 “\usepackage{framed}” 包，示例及效果如下

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latex分栏

使用包 “\usepackage{multicol}”，格式

\usepackage{multicol}
...
\begin{multicols}{2}  %分2栏
%要分栏的内容
\end{multicols}

示例及效果如下

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Latex段落

添加 **空行 **、行间距的实现，使用包 “setspace” ，示例及效果

• \vskip 1cm %跳过1cm的间距。

\usepackage{setspace}
……
\begin{spacing}{2.0} %2倍行间距
……
\end{spacing}

段间距，格式： \setlength{\parskip}{2em} %设置段落间距
示例及效果

首行缩进，使用包 “ \usepackage{indentfirst} ”，使用命令设置缩进的距离
setlength{\parindent}{2em} ，这里的 2em 表示缩进 2 个字符位置.如果有一个段落你不想首行缩进, 在段落前使用命令 \noindent .示例如下：

\usepackage{indentfirst}
\noindent Thirty-two
\indent\setlength{\parindent}{1em}During

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Latex空白字符

使用命令 “\quad” 实现空格效果，例如：

• a \quad b  -->  a   b    #a和b之间一个m的宽度

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Latex页面配置

使用geometry宏包，可以让页边距和页眉页脚的设置变得非常简单，示例

\documentclass[a4paper]{article}
\usepackage{geometry}
\geometry{left=2.5cm,right=2.5cm,top=2.5cm,bottom=2.5cm}

\begin{document}
test
\end{document}

也可以配置页面大小，如：

• \geometry{a4paper} %写在导言区
• \geometry{paperheight=22cm, paperwidth=10cm} %自定义页面大小

其他常用的长度选项还有 head, headsep, foot，见下图

Latex页眉页脚

通常用fancyhdr宏包来设置页眉和页脚，常用命令有：\pagestyle{type}，\thispagestyle{type}，setcounter{page}{number}，\pagenumbering{style}。

• \pagestyle{type}和\thispagestyle{type}命令用于设置页面样式（页眉和页脚）。\pagestyle{type}和\thispagestyle{type}的主要区别在于\pagestyle{type}对后续所有页面都有效，而\thispagestyle{type}仅仅对当前页面有效。在LaTeX中，默认提供了以下五种页面样式：
  1. empty - 没有页眉和页脚
  2. plain - 没有页眉，页脚包含一个居中的页码
  3. headings - 没有页脚，页眉包含章/节或者字节的名字和页码
  4. myheadings - 没有页脚，页眉包含有页码
• 默认情况下，页码从第一页开始（通常是包含标题页的）并且以阿拉伯数字形式显示（例如：1，2，3 …）。页码的编号也可以通过\setcounter{page}{number}命令手动设置，需要注意的是，手动设置可能会导致重复的页码出现。
• \pagenumbering{style}命令则用于改变页码的显示风格。LaTeX中页码风格包含以下五类：
  1. arabic - 阿拉伯数字
  2. roman - 小写的罗马数字
  3. Roman - 大写的罗马数字
  4. alph - 小写的字符形式
  5. Alph -大写的字符形式

示例

\begin{document}

\thispagestyle{empty} % 当前页不显示页码
\newpage %分页

\pagestyle{headings}
\setcounter{page}{1}
\pagenumbering{Roman}

\end{document}

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Latex手写参考文献

可以手动书写参考文献，格式

\begin{thebibliography}{widest label}
	\bibitem[item number]{citation} 
\end{thebibliography}

其中widest label 用来设置参考文献序号的宽度，item number自定义参考文献的序号一般是省略的，该命令会按照顺序自动生成参考文献序号，citation为区分参考文献的标签（类似变量名），使用\cite{citation}命令引用参考文献时填入其中。示例如下：

%! Tex program = xelatex
\documentclass{article}
\usepackage[UTF8]{ctex}

\begin{document}

黑发不知勤学早，白首方悔读书迟~\cite{quanxue}。


山有木兮木有枝，心悦君兮君不知\cite{yuerenge}。

\begin{thebibliography}{}
\bibitem{quanxue}
 《劝学》，唐，颜真卿
\bibitem{yuerenge}
  《越人歌》，先秦，作者未知
\end{thebibliography}
\end{document}

注意！！！：在article文档类的节标题默认为 “Reference”,在 report / book 文档类的节标题默认为 “Bibliography”。若要修改默认节标题可以用以下命令。

\renewcommand{\refname}{\centerline{section-name}}

其中section-name可自行设置，若不填该参数，则取消显示节标题；若section-name不为空，则节标题即为所填的值。

Latex使用BibTeX生成参考文献列表

说是自动，其实跟手动差不多，不过是需要名字进行连接，废话不多说，直接上代码。
1、创建一个Latex文件，命名随意，如 test.tex

%! Tex program = xelatex
\documentclass{article}
\usepackage[UTF8]{ctex}
\begin{document}
黑发不知勤学早，白首方悔读书迟~\cite{quanxue}。
\bibliography{bibFormat}{}
\bibliographystyle{plain}
\end{document}

注意，在要注释的语句后写上 “~\cite{name}” ，这里的 name 用于在 bib 文件中检索。

2、创建一个BibTeX参考文献库文件，文件的命名跟上述语句保持一致 \bibliography{bibFormat}{} ，也就是创建名为 “bibFormat” 的bib文件，即 bibFormat.bib。录入如下内容，每一个参考文献，写一个 “@misc{ …… }”。

@misc{ quanxue,
        author = "颜真卿",
        title = "劝学",
        year = "唐"}

3、使用命令 “\ll” 编译后的效果如下

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小结

本文的部分内容来自于网络搜索，我这里综合整理出来，以供大家学习参考。

其实整理文档不容易，内容繁多，各种资料查找，网络搜索，再加工，期间一度不想做了，但还是坚持了下来，在完结的那一刻感觉心情无比轻松……

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参考资料

1. https://ctan.org/topic/class
2. https://blog.csdn.net/qq_37556330/article/details/106265576
3. https://blog.csdn.net/yzy_1996/article/details/89452063