基于程序员思维研究LaTex排版

王爽 赵会洋

摘 要：LaTex是国际公认的一个非常出色的排版工具，对各类科技工作者的研究发表起着非常重要的辅助作用。不同于Word排版的所见即所得，LaTex是基于不同的命令实现排版的，因此对于初学者来说有一定的难度。本文基于程序员的思维，研究编程中的变量、函数等重要内容与LaTex排版的关系。这对快速学习与掌握LaTex具有重要的作用，对灵活运用LaTex进行排版具有实际意义。

关键词： LaTex;编程;排版;变量;函数

文章编号： 2095-2163（2019）03-0199-03 中图分类号： TP317.2 文献标志码： A

0 引 言

TEX 是高德纳 （Donald E.Knuth） 开发的、以排版文字和数学公式为目的的一个计算机软件[1]。LaTeX是对TEX的封装和拓展，拥有比原来TEX格式（Plain TEX）更为规范的命令和一整套预定义的格式，隐藏了不少排版方面的细节，可以让使用者相对容易地以较高质量排版和印刷拟发表的作品。LaTeX 的最初开发者为 Lamport 博士[2]。目前，LaTeX已成为国际学术界热门流行的排版系统之一 许多国际著名的出版机构和期刊编辑部都要求或推荐其作者使用 LaTeX 投稿[3]。关于LaTex 的基础知识和在科技论文写作中的应用 在国内外的文献中也可见到相关报道及探讨[4-7]。对于初学者而言，LaTeX让人望而却步[3]。考虑到时下有数量颇为可观的科技工作者具备编程的基础，因此，本文将以程序员的思维研究LaTex学习，通过对比学习的方法及通俗易懂的案例使读者能够达到LaTex的快速入门。

1 变量的定义与使用

变量是用来存储各类数据的符号。在变量定义之后，就可以在其它位置使用该变量名代替其所要表达的值。如果要改变变量的值，也只需要在定义的位置修改，所有使用该变量的地方都会用新的值代替。这就是设置变量的好处。下面将Java中的变量定义和LaTex中的变量定义格式进行对比。

在Java中自定义变量的格式如下：

变量类型 变量名=变量值

在LaTex中自定义变量的格式如下：

＼＼newcommand{变量名}{变量值}

通过上面的定义对比可以看出，LaTex中定义变量不需要类型，但需要一个关键字newcommand。LaTex中的自定义变量名和系统内置的命令一样，必须以反斜杠开头，一般由若干个字母组成。LaTex中的变量值可以是字符串、数值、布尔值等内容，但由于没有不同的类型符，所以格式是统一的。另外，LaTex中的變量名和变量值之间没有赋值符号，而是通过括号来区分二者。文中将通过实验来说明变量如何定义与使用，主要包含2个步骤。对此可做解析分述如下。

（1）变量定义。LaTex中定义变量是在导言区进行的，下一节要讨论的函数也在此区域定义。本实验中定义3个类型的变量，分别是字符串型、数值型和布尔型，如图1所示。

需要注意的是，LaTex是将用户想呈现的内容经过排版之后进行输出，是一个科技文献排版工具，而不是一种软件开发语言。因此，从本例中可以看出3个变量的值在定义时没有太大的区别，都是直接书写。特别是第一个字符串并没有双引号或单引号，第三个布尔型只是根据其值判断的，从形式上看与字符串并没有什么区别。

（2）变量使用。LaTex中使用变量的方法是直接使用变量名，使用变量的位置可以在导言区、也可以在文档区。如果是需要直接输出的变量，一般放在文档区。如果是中间变量，根据使用场合可能出现在文档区或导言区。在图2中即显示了上述3个变量的使用。

由图2看出，变量在使用时的格式和定义时是一样的，也需要以反斜杠开头，然后是变量名。变量名后的＼＼par是另起一段的标志，是为了输出效果而添加的。

（3）结果输出。LaTex中所有要输出的内容都要放在文档区，经过编译之后会输出在pdf文档中。本节中的实验输出结果如图3所示。将图3和图1对比后可以看出，输出的变量值和定义时是一样的。

2 函数

函数是用来完成特定功能的若干代码的封装。因此，相较于变量值是直接给出具体值，函数体会有长有短，具体由函数的功能复杂程度决定。另外，函数需要满足传参数的需要。这里即将Java中和LaTex中函数的定义与使用进行对比，研究内容详见如下。

2.1 函数的定义

Java中定义函数的格式：

[权限标识符] 返回值 函数名（参数列表）{函数体}

LaTex中定义函数的格式：

＼＼newcommand{函数名}[参数个数]{函数体}

通过对比发现，首先，LaTex中定义函数也需要newcommand 关键字。其次，LaTex中没有权限标识符，在tex文件的导言区定义的函数，其作用范围是整个tex文件。LaTex中也没有返回值标识，是否有返回值取决于函数体是否有输出。再者，形式上两者之间也有相似的地方，即函数名、参数和函数体。但是在运行实施中，这些相似的地方还是有些区别的。LaTex的函数名与变量名一样，也需要以反斜杠开头。Java中的参数部分用的是以圆括号包括起来的参数列表，包括若干参数类型和参数名，当然也可以为空，即没有任何参数。而LaTex中的参数部分用的是以中括号包括起来的参数个数，即只定义了参数的个数而没有参数名。最后要比较的是函数体。Java中的函数体内容非常丰富，而LaTex则相对简单，因为LaTex函数体仅服务于要排版的内容及其格式。

在此基础上，下面将通过3个函数来说明LaTex中函数的使用，其中分别定义了0个参数、1个参数和2个参数。研究中的案例描述如图4所示。

在图4中，函数＼＼noparfunction没有参数，函数体是输出一个字符串，证明该函数被调用。函数＼＼oneparfunction具有一个参数，函数体是输出字符串和该函数的参数值。函数＼＼twoparfunction具有2个参数，函数体的功能是直接执行2个参数。

2.2 函数的使用

接下来调用上面定义的3个函数，来说明各函数的使用方式。案例描述如图5所示。

在图5中，第一行调用了无参的函数noparfunction;第二行调用了一個参数的函数oneparfunction，参数值为3;第三行调用了2个参数的函数twoparfunction，其中2个参数都是字符串;第四行同样调用了2个参数的函数，但是其中的2个参数不再是字符串和数值，而是分别调用了无参的函数和一个参数的函数。因此，在LaTex中，一个函数可以作为另一个函数的参数。

2.3 函数的输出

综合前文研究后，就是对LaTex源文件进行编译，然后输出到pdf文档。最终输出结果如图6所示。

在图6中，第一行是noparfunction的输出，第二行是oneparfunction的输出。第三行是twoparfunction函数的输出，且参数是2个字符串。第四行也是twoparfunction函数的输出，但是2个参数分别是noparfunction和oneparfunction。由图6看到，第三行和第四行的输出是一样的，因此，通过函数的嵌套调用可以实现复杂的功能。

3 结束语

本文立足于程序员的思维角度来讨论LaTex的学习，以编程中最重要的2个概念—变量和函数，作为本文的研究内容，采用对比的方法，阐明了在LaTex中这2个概念与Java语言的异同点，并通过案例说明了程序员如何高效地做出LaTex的入门学习。下一步将继续按照该方法的思路，深入探究LaTex中其它知识的学习，为更多的科技工作者快速掌握该知识提供借鉴。

参考文献

[1]KNUTH D E. The TEXbook， volume A of computers and typesetting[M]. Massachusetts： Addison-Wesley Publishing Company， 1984.

[2] LAMPORT L. LATeX： A document preparation system （user's guide and reference manual）[M]. 2nd ed. USA：Addison-Wesley Professional， 1994.

[3] 龙静， 尚婵妤， 孙云志. 定制科技期刊LaTeX论文模板的思路和实践[J]. 中国科技期刊研究， 2015， 26（9）： 975-980.

[4] 刘海洋. LATEX 入门[M]. 北京： 电子工业出版社， 2013.

[5] 马加佳. LaTeX与Word文件的相互转换[J]. 中国科技期刊研究， 2014， 25（3）： 378-382.

[6] 俞依玲， 张林琳. LaTeX软件在学术论文排版中的应用[J]. 价值工程， 2012， 31（35）： 209-210.

[7] 赵新科. 浅析LaTex在科技期刊与哲社期刊排版上的应用[J]. 大众科技， 2016， 18（1）： 131-132.