LaTeX 排版（三）——排版样式设定

1. 字体和字号

$\text{LATEX}$ 根据文档的逻辑结构（章节、脚注等）来选择默认的字体样式以及字号. 需要更改字体样式或字号的话，可以使用下表中列出的命令：

{\small The small and
\textbf{bold} Romans ruled}
{\Large all of great big
{\itshape Italy}.}

字体的各种属性相互独立（“正交”），用户可以改变字体的大小，而仍然保留字体原有的粗体或者斜体的特.

1.1 字体样式

$\text{LATEX}$ 提供了两组修改字体的命令，如前表所示，其中诸如 \bfseries 形式的命令将会影响之后所有的字符，如果想要让它在局部生效，需要用花括号分组，也就是写成 {\bfseries ⟨sometext⟩} 这样的形式；对应的 \textbf 形式带一个参数，只改变参数内部的字体，更为常用.

1.2 字号

字号命令实际大小依赖于所使用的文档类及其选项，下表列出了这些命令在标准文档类中的绝对大小，单位为 pt.

使用字号命令的时候，通常也需要用花括号进行分组，如同 \rmfamily 那样.

He likes {\LARGE large and
{\small small} letters}.

$\text{LATEX}$ 还提供了一个基础的命令 \fontsize 用于设定任意大小的字号：

\fontsize{⟨size⟩}{⟨base line-skip⟩}

\fontsize 用到两个参数，⟨size⟩ 为字号，⟨base line-skip⟩ 为基础行距. 上表中的命令也都各自设定了与字号对应的基础行距，大小为字号的 $1.2$ 倍. 如果不是在导言区，\fontsize 的设定需要 \selectfont 命令才能立即生效，而前表中的 $6$ 个命令的字号设定都是立即生效的.

1.3 选用字体宏包

许多字体宏包为我们完成了整套配置，我们可以在调用宏包之后，照常使用 \bfseries 或 \ttfamily 等我们熟悉的命令：

1.4 字体编码

切换字体编码要用到 fontenc 宏包：

\usepackage[T1]{fontenc}

fontenc 宏包是用来配合传统的 $\text{LATEX}$ 字体的，如上表中的一些传统字体宏包. 如果使用 xelatex 编译方式，并使用 fontenc 宏包调用 ttf 或 otf 格式字体，就不要再使用 fontenc 宏包. 使用上表中的字体宏包之前最好查看一下宏包的帮助文档，了解使用方法和注意事项.

1.5 使用 fontspec 宏包更改字体

xelatex 和 lualatex 编译命令能够支持直接调用系统和 $\text{TEX}$ 发行版中的 .ttf 或 .otf 格式字体. 相比于前文介绍的字体宏包，我们有了更多自由修改字体的余地.

xelatex 和 lualatex 命令下支持用户调用字体的宏包是 fontenc， 宏包提供了几个设置全局字体的命令，设置 \rmfamily 等对应命令的默认字体：

\setmainfont{⟨font name⟩}[⟨font features⟩]
\setsansfont{⟨font name⟩}[⟨font features⟩]
\setmonofont{⟨font name⟩}[⟨font features⟩]

其中 ⟨font name⟩ 使用字体的文件名（带扩展名）或者字体的英文名称. ⟨font features⟩ 用来手动配置对应的粗体或斜体，比如为 Windows 下的无衬线字体 Arial 配置粗体和斜体（通常情况下自动检测并设置对应的粗体和斜体，无需手动指定）：

\setsansfont[BoldFont={Arial Bold}, ItalicFont={Arial Italic}]{Arial}

⟨font features⟩ 还能配置字体本身的各种特性，这里不再赘述，感兴趣的读者请参考 fontenc 宏包的帮助文档.

需要注意的是：fontenc 宏包会覆盖数学字体设置。需要调用表上表中列出的一些数学字体宏包时，应当在调用 fontenc 宏包时指定 no-math 选项. fontenc 宏包可能被其它宏包或文档类（如 ctex 文档类）自动调用时，则在文档开头的 \documentclass 命令里指定 no-math 选项.

1.6 在 ctex 宏包或文档类中更改中文字体

ctex 宏包或文档类提供了和 fontspec 宏包非常类似的语法设置中文字体：

\setCJKmainfont{⟨font name⟩}[⟨font features⟩]  % 衬线字体
\setCJKsansfont{⟨font name⟩}[⟨font features⟩]  % 无衬线字体
\setCJKmonofont{⟨font name⟩}[⟨font features⟩]  % 等宽字体，一般是打印机字体

% 一般论文中设置字体
% 如果不是 ctex 文档类，要 \RequirePackage{xeCJK}
\setmainfont{Times New Roman}  % 设置默认英文字体 Times
\setCJKmainfont[AutoFakeBold=2,AutoFakeSlant=true]{SimSun}  % 设置默认中文字体 宋体

由于中文字体少有对应的粗体或斜体，⟨font features⟩ 里多用其他字体来配置，比如在 Windows 中设定基本字体为宋体，并设定对应的 BoldFont 为黑体，ItalicFont 为楷体：

\setCJKmainfont{SimSun}[BoldFont=SimHei, ItalicFont=KaiTi]

2. 文字装饰和强调

强调文字的方法，或者是添加下划线等装饰物，或者是改变文字的字体.

$\text{LATEX}$ 定义了 \underline 命令用来为文字添加下划线：

An \underline{underlined} text.

\underline 命令生成下划线的样式不够灵活，不同的单词可能生成高低各异的下划线，并且无法换行. ulem 宏包提供了更灵活的解决方案，它提供的 \uline 命令能够轻松生成自动换行的下划线：

An example of \uline{somelong and \\ 
underlined words.}

前一节介绍了 \emph 命令，它将文字变为斜体以示强调，而如果在已强调的文字中嵌套使用 \emph 命令，命令内则使用直立体文字：

Some \emph{emphasized words,
including \emph{double-emphasized}
words}, are shown here.

3. 段落格式和间距

3.1 长度和长度变量

在前面的一些章节，我们已经见到一些长度和长度变量的用法，这里首先统一介绍长度和长度变量.

长度的数值 ⟨length⟩ 由数字和单位组成，常用的单位见下表：

在一些情况下还会用到可伸缩的“弹性长度”，如 12pt plus 2pt minus 3pt 表示基础长度为 12pt，可以伸展到 14pt，也可以收缩到 9pt. 也可只定义 plus 或者 minus 的部分，如 0pt plus 5pt.

长度的数值还可以用长度变量本身或其倍数来表达，如 2.5\parindent 等.

$\text{LATEX}$ 预定义了大量的长度变量用于控制版面格式，如页面宽度和高度、首行缩进、段落间距等. 如果需要自定义长度变量，需使用如下命令：

\newlength{\⟨length command⟩}

长度变量可以用 \setlength 赋值，或用 \addtolength 增加长度：

\setlength{\⟨length command⟩}{⟨length⟩}
\addtolength{\⟨length command⟩}{⟨length⟩}

3.2 行距

前文中我们提到过 \fontsize 命令可以为字号设定对应的行距，但我们很少那么用，更常用的办法是在导言区使用 \linespread 命令：

\linespread{⟨factor⟩}

其中 ⟨factor⟩ 作用于基础行距而不是字号，缺省的基础行距是 $1.2$ 倍字号大小（参考 \fontsize 命令），因此使用 \linespread{1.5} 意味着最终行距为 $1.8$ 倍的字号大小.

如果不是在导言区全局修改，而想要局部地改变某个段落的行距，需要用 \selectfont 命令使 \linespread 命令的改动立即生效：

{\linespread{2.0}\selectfont
The baseline skip is set to be
twice the normal baseline skip.
Pay attention to the \verb|\par|
command at the end. \par}

In comparison, after the
curly brace has been closed,
everything is back to normal.

字号的改变是即时生效的，而行距的改变直到文字分段时才生效，如果需要改变某一部分文字的行距，那么不能简单地将文字包含在花括号内. 注意下面两个例子中 \par 命令的位置，包括上一个例子的写法：

{\Large Don't read this!
It is not true.
You can believe me!\par}

{\Large This is not true either.
But remember I am a liar.}\par

3.3 段落格式

以下长度分别为段落的左缩进、右缩进和首行缩进：

\setlength{\leftskip}{⟨length⟩}
\setlength{\rightskip}{⟨length⟩}
\setlength{\parindent}{⟨length⟩}

它们和设置行距的命令一样，在分段时生效.
控制段落缩进的命令为：

\indent
\noindent

$\text{LATEX}$ 默认在段落开始时缩进，长度为用上述命令设置的 \parindent. 如果需要在某一段不缩进，可在段落开头使用 \noindent 命令. 相反地，\indent 命令强制开启一段首行缩进的段落，在段落开头使用多个 \indent 命令可以累加缩进量.

$\text{LATEX}$ 还默认在 \chapter、\section 等章节标题命令之后的第一段不缩进，如果不习惯这种设定，可以调用 indentfirst 宏包，令第一段的首行缩进照常.

段落间的垂直间距为 \parskip，如设置段落间距在 0.8ex 到 1.5ex 变动：

\setlength{\parskip}{1ex plus 0.5ex minus 0.2ex}

3.4 水平间距

$\text{LATEX}$ 默认为将单词之间的“空格”转化为水平间距，如果需要在文中手动插入额外的水平间距，可使用 \hspace 命令：

This\hspace{1.5cm}is a space of 1.5 cm.

\hspace 命令生成的水平间距如果位于一行的开头或末尾，则有可能因为断行而被舍弃，可使用 \hspace* 命令代替 \hspace 命令得到不会因断行而消失的水平间距.

命令 \stretch{⟨n⟩} 生成一个特殊弹性长度，参数 ⟨n⟩ 为权重，它的基础长度为 0pt，但可以无限延伸，直到占满可用的空间. 如果同一行内出现多个 \stretch{⟨n⟩}，这一行的所有可用空间将按每个 \stretch 命令给定的权重 ⟨n⟩ 进行分配.

命令 \fill 相当于 \stretch{1}：

x\hspace{\stretch{1}}
x\hspace{\stretch{3}}
x\hspace{\fill}x

在正文中用 \hspace 命令生成水平间距时，往往使用 em 作为单位，生成的间距随字号大小而变. 我们在数学公式中见过 \quad 和 \qquad 命令，它们也可以用于文本中，分别相当于 \hspace{1em} 和 \hspace{2em}：

{\Large big\hspace{1em}y}\\
{\Large big\quad y}\\
nor\hspace{2em}mal\\
nor\qquad mal\\
{\tiny tin\hspace{1em}y}\\
{\tiny tin\quad y}

3.5 垂直间距

在页面中，段落、章节标题、行间公式、列表、浮动体等元素之间的间距是 $\text{LATEX}$ 预设的，比如 \parskip，默认设置为 0pt plus 1pt.

如果我们想要人为地增加段落之间的垂直间距，可以在两个段落之间的位置使用 \vspace 命令：

A paragraph.

\vspace{2ex}
Another paragraph.

\vspace 命令生成的垂直间距在一页的顶端或底端可能被“吞掉”，类似 \hspace 在一行的开头和末尾那样. 对应地，\vspace* 命令产生不会因断页而消失的垂直间距. \vspace 也可用\stretch 设置无限延伸的垂直长度.

在段落内的两行之间增加垂直间距，一般通过给断行命令 \\ 加可选参数，如 \\[6pt] 或 \\*[6pt]. \vspace 也可以在段落内使用，区别在于 \vspace 只引入垂直间距而不断行：

Use command \verb|\vspace{12pt}|
to add \vspace{12pt} some spaces
between lines in a paragraph.

Or you can use \verb|\\[12pt]|
to \\[12pt] add vertical space,
but it also breaks the line.

另外 $\text{LATEX}$ 还提供了 \bigskip, \medskip, \smallskip 来增加预定义长度的垂直间距.

\parbox[t]{3em}{TeX\par TeX}
\parbox[t]{3em}{TeX\par\smallskip TeX}
\parbox[t]{3em}{TeX\par\medskip TeX}
\parbox[t]{3em}{TeX\par\bigskip TeX}

4. 页面和分栏

控制页边距的参数由下图（奇数页）中给出的各种长度变量控制.

可以用 \setlength 命令修改这些长度变量，以达到调节页面尺寸和边距的作用；反之也可以利用这些长度变量来决定排版内容的尺寸，如在 tabularx 环境或 \includegraphics 命令的参数里，设置图片或表格的宽度为 0.8\textwidth .

页边距等比较直观的参数则必须间接设置。我们根据上图将各个方向的页边距计算公式给出（以奇数页为例）：

⟨left-margin⟩ = 1in + \hoffset + \oddsidemargin
⟨right-margin⟩ = \paperwidth − ⟨left-margin⟩ − \textwidth
⟨top-margin⟩ = 1in + \voffset + \topmargin + \headheight + \headsep
⟨bottom-margin⟩ = \paperheight − ⟨top-margin⟩ − \textheight

如果需要设置合适的 ⟨left-margin⟩ 和 ⟨right-margin⟩，就要通过上述方程组把 \oddsidemargin 和 \textwidth 等参数解出来！

幸好 geometry 宏包提供了设置页边距等参数的简便方法，能够帮我们完成背后繁杂的计算.

4.1 利用 geometry 宏包设置页面参数

geometry 宏包的调用方式类似于 graphicx，你既可以调用 geometry 宏包然后用其提供的 \geometry 命令设置页面参数：

\usepackage{geometry}
\geometry{⟨geometry-settings⟩}

也可以将参数指定为宏包的选项：

\usepackage[⟨geometry-settings⟩]{geometry}

其中 ⟨geometry-settings⟩ 多以⟨key⟩=⟨value⟩ 的形式组织.

比如，符合 Microsoft Word 习惯的页面设定是 A4 纸张，上下边距 1 英寸，左右边距 1.25 英寸，于是我们可以通过如下两种等效的方式之一设定页边距：

\usepackage[left=1.25in,right=1.25in,top=1in,bottom=1in]{geometry}
% or like this:
\usepackage[hmargin=1.25in,vmargin=1in]{geometry}

又比如，需要设定周围的边距一致为 1.25 英寸，可以用更简单的语法：

\usepackage[margin=1.25in]{geometry}

对于书籍等双面文档，习惯上奇数页右边、偶数页左边留出较多的页边距，而书脊一侧的奇数页左边、偶数页右边页边距较少. 我们可以这样设定：

\usepackage[inner=1in,outer=1.25in]{geometry}

更详细的用法可查阅 geometry 宏包的帮助文档.

4.2 页面内容的垂直对齐

$\text{LATEX}$ 默认将页面内容在垂直方向分散对齐. 对于有大量图表的文档，许多时候想要做到排版匀称的页面很困难，垂直分散对齐会造成某些页面的垂直间距过宽，还可能报大量的
Underfull \vbox 消息。$\text{LATEX}$ 还提供了另一种策略：将页面内容向顶部对齐，给底部留出高度不一的空白.

以下命令分别令页面在垂直方向向顶部对齐/分散对齐：

\raggedbottom
\flushbottom

4.3 分栏

$\text{LATEX}$ 支持简单的单栏或双栏排版.

标准文档类的全局选项 onecolumn、twocolumn 可控制全文分单栏或双栏排版。$\text{LATEX}$ 也提供了切换单/双栏排版的命令：

\onecolumn
\twocolumn[⟨one-column top material⟩]

\twocolumn 支持带一个可选参数，用于排版双栏之上的一部分单栏内容.

切换单/双栏排版时总是会另起一页（\clearpage）。在双栏模式下使用 \newpage 会换栏而不是换页；\clearpage 则能够换页.

双栏排版时每一栏的宽度为 \columnwidth，它由 \textwidth 减去 \columnsep 的差除以 2 得到. 两栏之间还有一道竖线，宽度为 \columnseprule，默认为零，也就是看不到竖线.

5. 页眉页脚

5.1 基本的页眉页脚样式

$\text{LATEX}$ 中提供了命令 \pagestyle 来修改页眉页脚的样式：

\pagestyle{⟨page-style⟩}

命令 \thispagestyle 只影响当页的页眉页脚样式：

\thispagestyle{⟨page-style⟩}

⟨page-style⟩ 参数为样式的名称，在 $\text{LATEX}$ 里预定义了四类样式：

其中 headings 的情况较为复杂：

• article 文档类，twoside 选项偶数页为页码和节标题，奇数页为小节标题和页码
• article 文档类，oneside 选项页眉为节标题和页码
• report / book 文档类，twoside 选项偶数页为页码和章标题，奇数页为节标题和页码
• report / book 文档类，oneside 选项页眉为章标题和页码

\pagenumbering 命令令我们能够改变页眉页脚中的页码样式：

\pagenumbering{⟨style⟩}

⟨style⟩ 为页码样式，默认为 arabic（阿拉伯数字），还可修改为 roman（小写罗马数字）、Roman（大写罗马数字）等. 注意使用 \pagenumbering 命令后会将页码重置为 $1$. book 文档类的 \frontmatter 和 \mainmatter 内部就使用了 \pagenumbering 命令切换页码样式.

5.2 手动更改页眉页脚的内容

对于 headings 或者 myheadings 样式，$\text{LATEX}$ 允许用户使用命令手动修改页眉上面的内容，特别是因为使用了 \chapter* 等命令而无法自动生成页眉页脚的情况：

\markright{⟨right-mark⟩}
\markboth{⟨left-mark⟩}{⟨right-mark⟩}

在双面排版、headings /myheadings 页眉页脚样式下，⟨left-mark⟩ 和 ⟨right-mark⟩ 的内容分别预期出现在左页（偶数页）和右页（奇数页）. 事实上 \chapter 和 \section 等章节命令内部也使用 \markboth 或者 \markright 生成页眉.

5.3 fancyhdr 宏包

fancyhdr 宏包改善了页眉页脚样式的定义方式，允许我们将内容自由安置在页眉和页脚的左、中、右三个位置，还为页眉和页脚各加了一条横线.

fancyhdr 自定义了样式名称 fancy. 使用 fancyhdr 宏包定义页眉页脚之前，通常先用 \pagestyle{fancy} 调用这个样式. 在 fancyhdr 中定义页眉页脚的命令为：

\fancyhf[⟨position⟩]{…}
\fancyhead[⟨position⟩]{…}
\fancyfoot[⟨position⟩]{…}

• 其中 ⟨position⟩ 为 L（左）/ C（中）/ R（右）以及与 O（奇数页）/ E（偶数页）字母的组合

• \fancyhf 用于同时定义页眉和页脚，习惯上使用 \fancyhf{} 来清空页眉页脚的设置

下面给出了 fancyhdr 基础用法的一个示例，效果为将章节标题放在和 headings 一致的位置，但使用加粗格式；页码都放在页脚正中；修改横线宽度，“去掉”页脚的横线.

% 在导言区使用此代码
\usepackage{fancyhdr}
\pagestyle{fancy}
\renewcommand{\chaptermark}[1]{\markboth{#1}{}}
\renewcommand{\sectionmark}[1]{\markright{\thesection\ #1}}
\fancyhf{}
\fancyfoot[C]{\bfseries\thepage}
\fancyhead[LO]{\bfseries\rightmark}
\fancyhead[RE]{\bfseries\leftmark}
\renewcommand{\headrulewidth}{0.4pt} % 注意不用\setlength
\renewcommand{\footrulewidth}{0pt}

fancyhdr 还支持用 \fancypagestyle 为自定义的页眉页脚样式命名，或者重新定义已有的样式如 plain等：

% 自定义myfancy 样式
\fancypagestyle{myfancy}{%
\fancyhf{}
\fancyhead{...}
\fancyfoot{...}
}
% 使用样式
\pagestyle{myfancy}