LaTex实战笔记 3-宏包与控制命令

1. LaTeX 命令的基本架构

LaTex 排版系统对于格式控制、公式编辑比 Word 更加灵活、准确。

Tex 环境中，字符、图片等各种文档内容都装在不同的盒子（box）容器内。这些盒子根据 Tex/Latex 的默认规则和控制命令组合为更大的盒子。字符组合为单词，单词组合为语句。语句在装载到页面盒子时，根据版面格式分解成行列。

LaTex 提供不同层次的命令设置文档版面，从最底层向上依次是：Tex 基础命令、LaTeX 宏命令、.cls 类文件和 .sty 扩展包。

TeX 有300多个基础命令（primitive），是最底层的控制命令。例如： \hbox。这些基础命令难记难懂，我们通常不直接使用。
LaTex 的核心是一组建立在 TeX 基础命令上的宏命令，是对 TeX 基础命令的封装。例如：\documentclass、\usepackage、\begin。
类文件以 .cls 为扩展名，使用\documentclass命令来加载类文件。例如：foo.cls 。
扩展包以 .sty 为扩展名，使用\usepackage命令来加载扩展包。例如：pic.sty。

2. LaTeX 控制命令

控制命令的形式

LaTeX 命令以反斜线 \ 开头，由反斜线与后面的命令字符组成：

\command {a}[b]

命令字符 command 是单个非字母符号（\$）或字符串（\LaTeX）。

命令字符对大小写敏感，\LaTeX 与 \Latex 或 \latex 都是不同的，错误的大小写可能会报错。

字母形式的 LaTeX 命令忽略其后的所有连续空格。如果必须引入空格，需要在命令后面加一对花括号，将空格放在花括号内。例如：\TeX{ }

控制命令的参数

控制命令可以带有参数，LATEX 的参数分为可选参数和必选参数。

必选参数：以花括号 { 和 } 包裹。例如：{a}
可选参数：以方括号 [ 和 ] 包裹。例如：[b]
有的命令可以带一个星号 *，可以视为一种特殊的可选参数。例如：\section*{Notice}

当传入多个参数的时候，需要多个括号进行包裹，而不能将多个参数写在同一个括号内。例如：\command{para1}{para2}

控制命令的环境

环境就是我们为正文特定部分所设定的格式，方便编辑文档时使用。
我们用一些命令设置好预定空间/区域的格式，即编译好之后最终的展示格式。例如摘要格式、引文格式、公式格式。
环境设置使用一对命令\begin和\end包裹。

\begin{<environment name>}[<optional arguments>]{<mandatory arguments>}
...
\end{<environment name>}

其中，⟨environment name⟩ 为环境名，\begin 和 \end 中的环境名应当相同。

控制命令的作用域

控制命令的作用域，是指该控制命令仅在指定的局部区域生效。

例如：命令\textsl使用不同的参数，可以表示设置不同的作用域，分别在全文或局部区域生效。

\textsl message  % 后续全部区域有效
\textsl{message} % 仅在括号内区域有效
{\textsl message} % 括号内命令后续区域有效

3. LaTeX 宏包

LaTex 的核心是一组建立在 TeX 基础命令上的宏命令，是对 TeX 基础命令的封装。例如：\documentclass、\usepackage、\begin。

宏包就是 Latex 发行版（TexLive、MikTex等）的插件功能，通过安装不同的宏包可以实现一些复杂的排版功能，如复杂列表、插入公式、插入代码等。。

宏包往往包含一个或多个文件（.cls，.sty），利用 Tex 基础命令定义了新的命令，用来改变 Latex 默认的功能。

宏包的安装

编译文档时，如果引用了某个缺失的宏包，编译程序会报package missing的错误。

Latex 发行版经常自带一些常用的 CTAN 宏包，默认安装在路径 texmf/tex/latex/下，便用户快速编译。

手动安装宏包，最好能直接下载 .sty 格式的文件，可以直接复制到安装目录下的 \texmf-local\tex\latex\local 路径中，然后更新 Latex 索引文件即可完成。

具体操作在不同编辑器中略有不同。例如，在 Texlive 中的详细操作，参见本系列中的【LaTex实战笔记 4-插入 Python 程序代码块】：2.2 下载和安装 minted 宏包。

宏包的调用

使用 \usepackage 命令调用宏包：

\usepackage[options]{package-name}

使用 \usepackage 命令可以一次性调用多个宏包，在package-name中用逗号隔开。

常用宏包索引

胡伟《LaTeX2e完全学习手册（第二版）》给出了常用宏包索引，列举如下。

宏包名	功能简介	胡伟《LaTeX》页码
accents	编排特殊的上变音符号	261
adjmulticol	调整多栏环境内外边空宽度	167
afterpage	控制浮动体	90
algorithm2e	编排算法	310
alltt	抄录环境	78
amsfonts	AMS字体宏包	260
amsgen	AMS其它宏包的内部命令	259
amsmath	多种公式环境和数学命令	27
amsopn	自定义新算符	259
amssymb	数学符号	27
amstext	在公式环境使用\text	259
amsthm	提供定理样式和证明环境	259
amsxtra	定义可排版超宽变音符号	259
animate	影像放映	340
anttor	数学字体宏包	291
apalike	文献格式	387
appendix	附录宏包	400
arabtex	阿拉伯文宏包	136
arev	数学字体宏包	291
array	数组和表格制作	27
arydshln	虚线表格宏包	234
attachfile2	添加附件	400
aurical	手写体宏包	113
avant	字体宏包	109
babel	多语言文字宏包	135
bbding	图形符号	33
bbm	数学字体宏包	291
biblatex	文献宏包	390
bibnat	文献格式宏包	387
bigstrut	控制单元格大小	216
blkarray	矩阵编排环境	285
bm	提供粗体命令	293
bookman	字体宏包	109
booktabs	绘制水平表格线	226
boxedminipage	边框环境	60
braket	可变尺寸的定界符号	264
breqn	长公式自动分段功能	272
calc	四则运算	27
calctab	表格环境和命令	237
calligra	手写体宏包	113
cancel	数学式中的消项操作	264
caption	插图和表格标题格式设置	27
caption2	旧版图表标题宏包	199
cases	特殊功能的公式环境	270
ccaption	标题格式的修改	203
cCT	中文处理方式	9
chancery	手写体宏包	113
changepage	局部版心宽度调整	145
chappg	带章序号的页码	171
chapterbib	章文献宏包	389
charter	字体宏包	109
chemfig	绘制化学分子式	37
chemstr	化学宏包	36
chemsym	化学元素定义	37
circ	电子元件宏包	38
cite	文献引用	378
cJK	中文处理支持	9
cJKfntef	下划线宏包	114
cJKnumb	中文数字宏包	135
cJKpunct	中文标点宏包	114
cJKulem	下划线宏包的扩展	160
cmbright	数学字体宏包	291
color	早期的颜色宏包	93
colortab	彩色表格宏包	233
colortbl	彩色表格宏包	94
comment	注释宏包	93
contour	轮廓线或阴影效果	162
cooltooltips	生成鼠标悬停注释窗	93
courier	字体宏包	109
coverPage	封面宏包	181
cprotect	使用抄录命令	75
ctable	表格宏包	357
ctex	中文字体	6
ctexcap	中文字体和标题	26
dashbox	虚线盒子宏包	56
datetime	日期格式宏包	179
dblfloatfix	跨栏浮动环境	197
dcolumn	小数点对齐宏包	229
delarray	处理array环境	305
diagbox	对角线宏包	230
dingbat	符号宏包	34
dotlessi	提供没有头的字母 i 和 j	263
dpfloat	控制双页的浮动内容排版	90
draftcopy	草稿水印宏包	329
dsfont	数学字体宏包	290
easy	控制矩阵块行高平衡的宏包	285
easybmat	分块矩阵宏包	284
eco	字体宏包	109
emerald	手写体宏包	113
endnotes	尾注宏包	359
enumerate	自定义列表环境	242
enumitem	列表环境的自定义设置	256
epic	化学宏包	36
epstopdf	将eps图形改为pdf格式	403
eqnarray	公式组环境	274
esint	符号宏包，提供可变尺寸的运算符号	261
esopic	wallpaper的辅助宏包	327
esvect	箭头符号宏包	265
etex	biblatex宏包自动加载	390
eucal	将数学式的字体改为欧拉书写体	260
eufrak	哥特字体	260
euler	数学字体宏包	291
eulervm	数学字体宏包	292
eurosym	欧元符号宏包	32
everb	抄录宏包	269
exscale	大型数学符号在标题环境中大小自适应	309
extarrows	箭头符号宏包	265
extpfeil	箭头符号宏包	265
faktor	斜分数宏包	303
fancybox	扩展功能的盒子宏包	55
fancyhdr	页眉页脚设置	27
fancyvrb	抄录格式设置	28
fge	箭头宏包	265
fixcm	字体尺寸宏包，ctex会自动调用	119
fixltx2e	提供下标命令	32
flafter	阻止浮动体被置于当前页顶部	434
float	浮动体宏包	333
floatflt	绕排宏包	326
floatrow	对float的扩展	204
fontenc	使用其他编码字符	43
fontsmpl	查看字体字样	108
fontspec	字体选择	28
footmisc	脚注宏包	184
footnpag	脚注序号宏包	353
fourier	数学字体宏包	292
fouriernc	数学字体宏包	292
framed	边框宏包	268
ftnright	双栏脚注	354
geometry	版面尺寸设置	28
glossaries	改进版术语表宏包	375
glossary	旧版术语表宏包	372
graphics	旧版的插图宏包	119
graphicx	插图处理	314
graphpap	坐标纸宏包	82
harpoon	箭头宏包	265
harvard	文献格式宏包	386
halvet	字体宏包	445
hhtensor	箭头宏包	265
hyperref	创建超文本链接和PDF书签	26
hyphenat	断词宏包	147
ifpdf	判断当前是否为pdflatex	88,437
ifsym	杂项符号命令	34
ifthen	条件判断	27
ifxetex	判断当前是否为xelatex	88
indentfirst	所有段落首行缩进宏包	157
inputenc	输入编码宏包	137
iwona	数学字体宏包	292
keycommand	定义带有多个可选子参数的命令	20
keyval	graphicx的成员宏包	318
kmath	数学字体宏包	292
lastpage	页码格式宏包	175
layout	版面图示宏包（	141
layouts	双栏的版面图示宏包	141
lettrine	首字下沉与上浮	161
lineno	行号宏包	62
listings	代码抄录宏包	78
lmodern	一种编码字体	162
longtable	制作跨页表格	27
lpic	可在插图上添加任何LaTeX对象	332
ltablex	扩展tabularx环境功能实现跨页	226
makecell	旋转表格中的某一列标题	216
makeidx	索引宏包	362
makerobust	使脆弱命令转为坚强	424
marvosym	货币符号宏包	33
mathabx	符号宏包	35
mathbbol	空心字宏包	294
mathbbold	数学字体宏包	291
mathdesign	符号宏包	261
mathdots	数学省略号宏包	266
mathenv	特殊功能的公式环境	270
mathpazo	数学字体宏包	262
mathptm	数学字体宏包	292
mathptmx	使用TimesNewRoman字体	107
mathrsfs	数学字体宏包	291
mathspec	数学字体宏包	295
mathtools	数学工具宏包	260
mattens	符号宏包，用于编排张量或向量式	261
mcaption	将插图或表格的标题置于边空中	436
mdwlist	列表排版样式环境	238
media9	影像放映命令	340
metalogo	\XeTex、\LuaTeX等命令所需要的宏包	44
metre	符号宏包	264
mflogo	生成METAFONT的logo	20
mhchem	化学分子式方程式
microtype	在pdflatex下自动调整字词间距	81
minitoc	小型目录宏包	349
mnSymbol	符号宏包	35
morefloats	修改搁置浮动体的上限	436
multicap	多栏标题宏包	168
multicol	多栏排版	27
multido	条件循环宏包	87
multimedia	多媒体文件播放宏包	340
multind	分类索引宏包	370
multirow	跨行表格宏包	216
multitoc	多栏目录宏包	348
musixdoc	乐谱宏包	263
nameref	标题引用宏包	186
natbib	文献格式宏包	388
nath	提供多种可变尺寸的定界符	264
nccmath	调节文本与公式的间距	278
newcent	一种字体宏包	109
newlfont	简化字体命令	101
nicefrac	斜分数宏包	303
ntheorem	定理设置	27
oesch	一种手写体宏包	113
overpic	图形处理宏包	330
palatino	字体宏包	109
paraliet	列表宏包	248
paralist	多种列表环境	27
parallel	两列文本并列	162
parcolumns	多列文本并列	163
parskip	无缩进宏包	158
pbdiagram	绘制交换图	290
pbsi	一种手写体的依赖宏包	113
pdflscape	横向版面宏包	145
pdfpages	插入整页的pdf图片文件	318
pdfscreen	一种制作幻灯片的宏包	437
pdfslide	一种制作幻灯片的宏包	437
pgf	绘图宏包	312
pgfplots	绘图宏包	332
phonetic	音标和变音符号	35
picinpar	绕排宏包	326
pifont	图形符号宏包	33
pinlabel	可在PDF或EPS格式插图上添加文本或数学式	332
placeins	处理浮动体的宏包	436
pmat	排版分块矩阵	285
polyglossia	xelatex下的多语言宏包	136
prettyref	修改引用格式	68
psfrag	在EPS格式插图上添加文本、公式或图形等	332
pslatex	一种字体宏包	109
pstcirc	元件宏包	39
pstnode	元件宏包	40
pstoptic	光学符号	37
pstricks	绘图宏包	40
pxfonts	符号宏包	261
ragged2e	对齐宏包	72
rccol	数字对齐宏包	230
refcheck	显示书签	429
relsize	缩放宏包	308
remreset	修改章节脚注序号	353
rotating	只旋转表格中某个单元格的标题	216
rotfloat	floatrow扩展	333
setspace	行距宏包	155
shadow	阴影盒子宏包	56
shapepar	调整异形段落尺寸	157
shorttoc	简明目录宏包	349
shortvrb	创建简短的抄录环境符号	文本
showidx	显示索引宏包	430
showkeys	书签名显示宏包	429
showlabels	书签名显示宏包	429
sIunits	解决\square名称冲突	33
siunitx	单位符号宏包	34
slashbox	对角线宏包	230
soul	加宽文本字母间距	148
spreadtab	制作电子表格	237
stmaryrd	符号宏包	261
subdepth	下标深度宏包	308
subeqnarray	公式子序号宏包	274
subfig	子浮动体	203
suetterl	一种手写体宏包	113
supertabular	多页表格宏包	222
syntonly	取消编译过程，只对全文进行语法检查	426
t4phonet	音标和变音符号	35
tabularx	自动设置表格的列宽	27
tabulary	总宽可设，列宽自动的表格环境	226
tdclock	数字时钟宏包	469
tensor	张量符号宏包	309
texnames	提供标签命令	44
textcase	取消章节标题转页眉时字母变大写	170
textcomp	符号宏包	33
textpos	提供文本块环境	330
tgchorus	手写体宏包	113
theorem	定理宏包	287
threeparttable	设置表格脚注环境	357
tikz	绘图宏包	312
times	字体宏包	109
tipa	音标符号宏包	35
tipx	音标符号宏包	35
titleref	标题引用宏包	186
titlesec	章节标题格式设置	27
titletoc	目录格式设置	28
tocbibind	添加文献、索引、插图及其页码到目录	347
tocloft	自定义构造目录	344
tracefnt	字体追踪宏包	426
trfsigns	符号宏包	264
turnstile	符号宏包	264
txfonts	字体宏包	109
typelcm	字体尺寸宏包	119
typearea	一些版面设置功能	144
ulem	下划线宏包	159
undertilde	编排特殊的下变音符号	261
unicodemath	数学字体符号宏包	270
upgreek	希腊字母宏包	262
upref	控制引用命令的字体	259
url	beamer宏包会自动加载	437
utopia	字体宏包	109
varioref	引用宏包	243
vector	编排向量式	261
verbatim	抄录宏包	75
vmargin	版面设置功能	144
wallpaper	墙纸宏包	326
wasysym	符号宏包	34
wrapfig	可在小页中对图标绕排	326
xcolor	颜色处理	28
xeCJK	中日朝文字处理和字体选择	4
xfrac	斜分数宏包	303
xkeyval	keycommand依赖宏包	84
xspace	智能控制空格	19
xunicode	fontspec自动加载的相关宏包	122
xcolor	颜色处理	437
xy	绘制交换图	290
xymtex	化学宏包，会自动加载epic、chemstr	36
yfonts	哥特字体依赖宏包	293
yhmath	提供多种可变尺寸的定界符	264