LaTex 坑与经验
2020-05-26 阅读量:

本文将会介绍笔者在完成毕业设计(论文)中遇到的一些坑以及发现的可以提高效率的方法。笔者将会以提问+回答的方式来行文。本文面向具有一定 LaTeX 经验的用户,如果您第一次听说/接触 LaTeX,不妨移步文章末尾,在末尾处提供了许多优秀/经典的 LaTeX 入门教材。

广告时间:如果碰巧你也是工大的学生,在做毕业设计(论文)的时候不妨试试增强版的 hithesis

LaTeX 应该怎么读?

LaTeX, which is pronounced «Lah-tech» or «Lay-tech» (to rhyme with «blech» or «Bertolt Brecht»), is a document preparation system for high-quality typesetting.

LaTeX 如何拼写?

  • LaTeX
  • latex
  • LaTex
  • ...

有什么趁手的编辑器吗?

  • VSCode
  • LaTeX Workshop

为什么我插入的表格/图片没有乖乖呆在我插入的地方呢?

导致这个问题的原因是 LaTeX 的浮动体以及其复杂的布局算法。

解决方案是:

  1. 忘记在 word 中的 如下图如上表 的说法,而是使用 \label\ref 的方式来引用表格/图片。
  2. 不去管它们,布局在哪儿就是哪儿,拥抱 LaTeX 的浮动体布局算法。

为什么我编译输出的 PDF 的目录是的空的/不正确?

你可能需要多编译几次。

常见的编译方案如:

xelatex main.tex bibtex main xelatex main.tex xelatex main.tex

在 hithesis 中,编译方案为:

xelatex main.tex bibtex main xelatex main.tex xelatex main.tex splitindex main -- -s hithesis.ist xelatex main.tex

为什么我输入了 xelatex .\main.tex 却报错了?

如果你使用 Windows 系统在编译时却遇到如下的报错:

PS C:\Users\***\Desktop\hithesis> xelatex.exe .\main.tex This is XeTeX, Version 3.14159265-2.6-0.999991 (TeX Live 2019/W32TeX) (preloaded format=xelatex) restricted \write18 enabled. entering extended mode ! Undefined control sequence. <*> .\main .tex

这是因为 tex 无法识别参数中的 .\,命令修改为 xelatex main.tex 或者 xelatex main 即可。

如何插入三线表

\begin{table}[htbp] \centering \bicaption{}{表格标题}{Table$\!$}{English version of table title}\vspace{0.5em}\wuhao \begin{tabularx}{\textwidth}{lX} % 修改列数之后记得修改此处对其方式 \toprule[1.5pt] 姓名 & 年龄 \\ \midrule[1pt] 阿珍 & 21 \\ 阿强 & 23 \\ \bottomrule[1.5pt] \label{table:comparsion} \end{tabularx} \end{table}

表格内容如何自动换行?

\begin{tabularx}{\textwidth}{lp{3cm}} % 第一列左对齐,第二列占据 3 cm \begin{tabularx}{\textwidth}{lp{0.8\textwidth}} % 第一列左对齐,第二列占据文本宽度的 80%

如何在论文中插入代码块?

插入代码块一般有两个模块可以使用:lstlisting 与 minted。

  1. lstlisting
    可以直接使用,但是功能较为简陋。
  2. minted
    依赖于 Python 以及 Python Pygments, 可以直接使用 pip install pygments 进行安装,并且需要将 pygmentize.exe 加入环境变量 PATH 中。 由于 minted 会直接调用外部命令 pygments , 因此在编译的时候需要添加 -escape-shell 参数 (注意这里 -escape-shell 中只有一个 - 而不是一般常见的 --)。 另外 Minted 的功能更加全面,例如添加行号、支持过长的行自动换行、高亮制定行以及设置行号的起始值等(具体可参考文档 texdoc minted)。

使用 lstlisting 宏包

\begin{lstlisting} #!/usr/bin/env python

def main(): print("Hello world!")

if __name__ == "__main__": main() \end{lstlisting}

使用 minted 宏包

\begin{minted}[breaklines,linenos,highlightlines={3-4,6-7},firstnumber=1]{python} #!/usr/bin/env python

def main(): print("Hello world!")

if __name__ == "__main__": main() \end{minted}

如何在论文中插入算法伪代码?

笔者暂时未找到合适的伪代码宏包,可临时使用流程图代替(关于如何插入流程图请见后文)。

如何在论文中插入并排图片?

在插入并排图片的时候笔者遇到的最大的坑就是 LaTeX 中的换行机制。 在 LaTeX 中,想要另起一行有多种方式(如:在 tex 文件中增加一个空行;输入 \\ 等)。因此如果需要插入 MN 列的图片,只需要在第 N 个图片插入完成后,增加一个空行即可实现多行图片排列。

笔者在这里坑了好久,究其原因还是因为经常写 Python,在 Python 语言的规范中,函数与函数之间最好有空行,笔者就直接把这个规范迁移到了 tex 文件中,因此导致了结果不符合预期的情况。

下面给出两个例子

% 插入两行两列的图片,带子标题 \begin{figure}[htbp] \centering \subfigure{ \begin{minipage}[t]{0.4\linewidth} \centering \includegraphics[width=\textwidth]{images/giao.png} \caption{第一行第一列} \end{minipage} } \subfigure{ \begin{minipage}[t]{0.4\linewidth} \centering \includegraphics[width=\textwidth]{images/giao.png} \caption{第一行第二列} \end{minipage} }

\\subfigure{
    \\begin{minipage}\[t\]{0.4\\linewidth}
    \\centering
    \\includegraphics\[width=\\textwidth\]{images/giao.png}
    \\caption{第二行第一列}
    \\end{minipage}
}
\\subfigure{
    \\begin{minipage}\[t\]{0.4\\linewidth}
    \\centering
    \\includegraphics\[width=\\textwidth\]{images/giao.png}
    \\caption{第二行第二列}
    \\end{minipage}
}
\\caption{两行两列图片(带子标题)}
\\label{fig:2r2c}

\end{figure}

% 插入两行两列的图片,不带子标题 \begin{figure}[htbp] \centering \subfigure{ \begin{minipage}[t]{0.4\linewidth} \centering \includegraphics[width=\textwidth]{images/giao.png} \end{minipage} } \subfigure{ \begin{minipage}[t]{0.4\linewidth} \centering \includegraphics[width=\textwidth]{images/giao.png} \end{minipage} }

\\subfigure{
    \\begin{minipage}\[t\]{0.4\\linewidth}
    \\centering
    \\includegraphics\[width=\\textwidth\]{images/giao.png}
    \\end{minipage}
}
\\subfigure{
    \\begin{minipage}\[t\]{0.4\\linewidth}
    \\centering
    \\includegraphics\[width=\\textwidth\]{images/giao.png}
    \\end{minipage}
}
\\caption{两行两列图片(不带子标题)}
\\label{fig:2r2c}

\end{figure}

如何在论文中插入矢量图(如:流程图、系统架构图、UML图等)?

正牌做法应该是使用 Tikz 来进行图像的绘制。

但是笔者暂时没有充足的时间对其进行学习,因此采用了一种较为取巧的方法,下面对这种方法进行详细介绍。

使用的工具为 ProcessonInkScape

ProcessOn 是一个在线协作绘图平台,为用户提供最强大、易用的作图工具!支持在线创作流程图、思维导图、组织结构图、网络拓扑图、BPMN、UML图、UI界面原型设计等。ProcessOn 在线画图比较舒服,也可以对节点进行批量对齐,和 draw.io 类似,创作结束之后可以导出为各种格式(如 SVG/PNG 等)。 该平台免费用户可以创建的文件数量有所限制,可以通过邀请好友、分享自己的作品等来扩充容量。

InkScape 是一款开源矢量图形编辑软件,与Illustrator、Freehand、CorelDraw、Xara X 等其他软件相似。

具体步如下:

  1. 在 ProcessOn 上绘制出所需的图(所见即所得,简单高效)
  2. 在 ProcessOn 上导出为 svg 格式
  3. 使用 InkScape 中打开导出的 svg 文件
  4. 调整 InkScape 文档属性(CTRL+SHIFT+D),选择缩放到页面内容
  5. 在 InkScape 中将该 svg 文件另存为 PDF 格式
  6. 使用 LaTeX 的 includegraphics` 命令来导入对应的图(矢量图)

如果学校没有提供校徽/Logo的矢量图应该怎么办?

由于笔者所在的学校官方并没有提供 LaTeX 模版,笔者经过一番搜索也没有找到学校 Logo 的矢量图,再加之实在是没有时间重新绘制,因此只好出此下策,具体方法如下:

  • 首先在学校的官方网站中找到 Logo 的图片资源(一般是 PNG 文件),尽可能找清晰度较高的。
  • 下载之后使用 Photoshop 把不需要的背景删掉,得到一个透明底纯黑色 Logo 的 PNG 图像。
  • 使用 TeXLive 自带的工具 bitmap2eps.exe 对处理后的图片进行转换。
  • 在图像文件上点击右键,打开方式,选择 bitmap2eps.exe,运行结束后会在被转换的 PNG 文件的同一目录中生成 eps 文件。
  • 然后就可以在 tex 文件中使用 \includegraphics[]{} 命令来引入该 eps 文件了。

eps 是用 PostScript 语言描述的一种 ASCII 图形文件格式,在 PostScript 图形打印机上能打印出高品质的图形图像,最高能表示32位图形图像。

在一些教程中提到:不要再使用 eps 文件(笔者暂时还没有弄清楚为什么,因为教程里也没有说明原因,猜测可能是 eps 技术已经过时了的缘故?),而推荐使用 PDF 来插入矢量图。 但由于 hithesis 中本身学校的 Logo 与毕业设计(论文)的标题都使用了 eps 文件,这里也继承这种做法。

报错 ! Missing $ inserted.

检查是否输入了下划线。

变量名中有下划线,LaTeX 不能正确显示怎么办?

默认情况下,LaTeX 会将下划线解释为数学模式,笔者提供两种解决方案。

方案一(推荐)

get\_all\_token

方案二(慎用)

\usepackage{underscore}

方案二请慎用,笔者因为使用了方案二导致 hithesis 编译不通过,卡了好久。不得不吐槽 LaTeX 的错误报告机制简直就是一坨屎,报错乱七八糟完全找不到问题出在什么文件的哪个地方。(恶心得我想吐,呕!)

遇到了奇怪的问题,应该遵循什么样的流程来解决?

  1. 查看终端错误日志查看编译器的输出日志,由于 LaTeX workshop 的默认配置中添加了 `` 参数,导致编译器在第一次出错之后不会立即停止,这样得到的报错信息会非常混乱(不得不吐槽 TeX 的报错信息,非常难看(不容易定位关键信息))。因此尽可能在外部终端中手动编译
  2. 阅读文档(Read the Fucking Manual)texdoc [package name]大部分的情况下,遇到报错可能是你没有仔细阅读对应的文档,导致对某些包的使用方式错误。
  3. 求助身边的师兄/姐
  4. LaTeX 工作室 - 问答社区
  5. Stack Exchange

如何加快编译速度?

笔者暂时的做法是在逐章节编译,即在编写某一个具体章节的时候在 main.tex 中将对其他章节的引用全部注释掉。

LaTeX 与 Word 以及 LaTeX (Beamer) 与 PPT 以及 LaTeX 与 Markdown 有些哪些区别呢?

用一句话来概括大概就是:

所见即所得与所见即所想这两种思想的区别

  • Word 与 PPT 的缺点
    • Word 与 PPT 对数学公式的支持并不好(不容易编辑与修改)
    • PPT 在制作的时候没有良好的交叉引用与设置目录的功能(说白了就是对结构化的支持非常差)
  • Markdown 的优点
    • 简易(同时也是缺点)
    • 支持一定程度的结构化(同时也是缺点)
    • 插入图片非常方便
    • 插入代码非常方便
    • 某些编辑器的功能可以扩展(例如添加绘制流程图的功能)

LaTeX 有那些缺点呢?

  1. LaTeX 的语法有点啰嗦(功能强大语法简洁的互斥性),语法不如 Markdown 简洁(例如:插入代码,在 Markdown 中只需要使用三个反引号标记代码段的边界即可;LaTeX 中通常需要比较复杂的设置(如果你使用的是 Minted 并且想要高亮具体范围的行的话)
  2. 插入图片比较麻烦,相比于成熟的 Markdown 编辑器可以直接从剪切板自动插入图片,LaTeX 需要将图片首先保存到硬盘,接着使用特殊的语法(\includegraphics)引用该图片,并且通常情况下需要手动调整图片尺寸。
  3. 不支持动图(主要在 Beamer 中,对标 PPT)
  4. 想自定义模版的显示效果比较麻烦(不像 PPT 那样可以直接修改,并且所见即所得
  5. 编译慢
  6. 报错非常用户不友好(看得人眼瞎)
  7. 不同的宏包有兼容性问题

如何判断当前场景是否适合使用 LaTeX?

  • 适合使用 LaTeX 的场景
    1. 涉及大量数学公式(公式和)
    2. 大量参考文献需要进行引用
    3. 对排版的格式有严格要求(如:期刊、会议等论文投稿,毕业设计论文等)
    4. 涉及大量交叉引用
  • 适合使用 Beamer 的场景
    • 教学(尤其是理论教学,如数学课)
      • Slides 中有大量数学公式(击中 PPT 对数学公式支持差的软肋)
      • Slides 中图片较少
      • 在教学结束后希望可以根据 Slides 生成讲义分发给听众
  • 适合使用 PPT 的场景
    1. 为客户做汇报(如:科技公司发布会)
    2. PPT 中需要展示动图/视频等
    3. 没有特别需要页面间交叉引用的场景
  • 适合使用 Word 的场景
    • 学校/公司明确要求使用 Word
  • 适合使用 Markdown 的场景
    • 整理思路(草稿)
    • 技术文档

总之,要在不同的场景选择最合适的工具

笔者遇到了哪些还未解决的问题?

  1. Beamer 包与 hyperref 包的冲突在 Beamer 中,如果想要引用的 URL 中存在 Hashtag 部分,那么在编译的时候会报错。 如果手动将 URL 中用于标记 hashtag 的井号(#)进行 URL 编码,则可以通过编译,但是 % 会被二次编码成为 %2523,导致原本想要引用的 URL 不能正确打开。(场景:引用 GitHub 仓库中某段指定行号的代码块)如:https://github.com/WangYihang/hithesis/blob/master/main.tex#L11-L13
  2. minted 自动换行

当使用 Beamer (不确定其他文档类是否存在相同的问题)的时候并且某一行代码过于长(大约超过两倍 \textwidth)以至于需要进行两次以上换行才可以正常显示的时候,minted 会错误地只进行一次换行

LaTeX 有哪些高质量的学习资料?

  • 视频教程

视频教程

推荐 LaTeX 工作室 的教程。

https://www.bilibili.com/video/BV1s7411U7Pr

https://www.bilibili.com/video/BV1r4411o7KJ

书籍/文字资料

LaTeX 学习资料(分享密码:9mn2)

  • 复旦大学 - 现代 LaTeX 入门讲座 - 曾祥东.pdf
  • 漫谈 LaTeX 排版常见概念误区.pdf
  • 清华大学未来通信兴趣团队 - 如何使用 LaTeX 排版论文.pdf
  • 上海交通大学致远学院 LaTeX 资料.zip
  • 武汉大学 - LaTeX 入门教程.zip
  • 西北农林科技大学 - LaTeX 科技排版 - 耿楠.zip
  • 一份不太简短的 LaTeX2e 介绍 - Tobias Oetiker.pdf
  • Beamer Appearance Cheat Sheet.pdf
  • Combining LaTeX with Python.pdf
  • FontAwesome5 Icons.pdf
  • Fun with Beamer.pdf
  • India Tex users Group - LaTeX Tutorials.pdf
  • LaTeX 流程图.zip
  • LaTeX 入门 - 简版 - 刘海洋 - 只有一章多一点.pdf
  • LaTeX 入门 - 刘海洋.pdf
  • LaTeX Notes 雷太赫排版系统简介 - 包太雷.pdf
  • Tips and Tricks with Beamer for Economists.pdf