Latex从零开始到写出论文

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Latex从零开始到写出论文

1.前言

我们都知道写论文的主流方式有word和latex等，鄙人觉得word后期调格式插公式太过繁琐，不如学个latex一劳永逸，而且在投递论文时，支持latex的期刊更多，大多都提供latex模板。

在使用latex之前要大概理解一个概念，latex也分前后台：

Texlive是主流后台，而前台有很多，我这里对比使用后更倾向于Texmaker，原因在于它是以分屏的形式，左右两边分别是编译器和pdf展示，观感上比较适合入门者观察代码改动对pdf结果的影响。（当然也可以使用其他前台，有很多很多，功能上大同小异）

本文的学习流程：下载安装->基本概念的了解->实战学习(***)

2.下载安装

2.1下载

不得不说从官网下载Texlive和Texmaker是真的慢，所以不推荐从官网下载。

镜像下载Texlive：

清华镜像https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/CTAN/systems/texlive/Images/

找到并下载texlive.iso文件即可。

百度网盘下载Texmaker:链接：https://pan.baidu.com/s/1U4bld1mglCIEjsK5PfG9dg?pwd=wfku
提取码：wfku

2.2安装

下载完Texlive点进去，在目录中找到并点击install-tl-windows.bat文件进行安装即可，**注意安装会有配置勾选，在安装Teworks前端一栏取消勾选，还要记一下安装路径，**安装过程大约20分钟。

Texmaker安装比较简单，一路点下一步即可。

然后打开，在选项中配置我们的后台，只需要找到我们刚安装的Texlive路径中的latex.exe和pdflatex.exe即可，后面的-xxx内容是自动生成的。

到此就安装好了，下面进行简单的使用了解流程：

• 菜单栏， 文件 ---> 新建，创建一个新的tex文件，内容如下：

• \documentclass{article}
  \title{Title}
  \author{Your Name} 
  \begin{document}  
  \maketitle{}
  \section{Introduction}
  This is where you will write your content. 
  \end{document}
  

• 点击运行按钮即可生成pdf并展示在右侧。

3.使用教程

下面正式进入Latex的学习阶段。

3.1基础概念

导言区与正文区

在begin{document}和end{document}之间的就是正文区，而在这之前的就是导言区。

文档类型

\documentclass{article}是确定了文档类型为article，一般LaTeX提供三种基本文档，此外两种是report和book。三者分别用来写小篇幅的文章、中篇幅的报告和长篇幅的书籍。

（这一部分一般下载某期刊的模板后，模板都指定好了）

宏包

LaTeX导言区可以导入各种宏包，以使用相应宏包的功能，一条语句中可以导入多个宏包，语法如下：

\usepackage{宏包1, 宏包2}

注释

单行注释

% 注释内容

多行注释

\iffalse
注释内容
\fi

转义字符

写法：\+字符

用途：当某些特殊字符与LaTeX语法冲突时，使用转义字符可以使字符强制显示。

示例：\%，可以显示出百分号，而不是注释的含义；\_，显示下划线，而不是下标；\^显示符号本身，而不是上标。

可选参数[htbp]

LaTeX插入图片、表格等元素时，第一行后面有一个可选参数[htbp]，例如，\begin{figure}[htbp]。

[htbp]是个可选参数项，允许用户指定图片、表格等元素被放置的位置。这一可选参数项可以是下列字母的任意组合。

h(here): 当前位置；将图形放置在 正文文本中给出该图形环境的地方。如果本页所剩的页面不够， 这一参数将不起作用。
t(top): 顶部；将图形放置在页面的顶部。
b(bottom): 底部；将图形放置在页面的底部。
p(page): 浮动页；将图形放置在一只允许有浮动对象的页面上。

注意：在使用这些参数时：

1. 如果在图形环境中没有给出上述任一参数，则缺省为 [tbp]。
2. 给出参数的顺序不会影响到最后的结果。因为在考虑这些参数时LaTeX总是尝试以 h-t-b-p 的顺序来确定图形的位置。所以 [hb] 和 [bh] 都以h-b 的顺序来排版。
3. 给出的参数越多，LaTeX的排版结果就会越好。[htbp], [tbp], [htp], [tp] 这些组合得到的效果不错，[h]也是常用的选择。

常见的指令

1. 节指令：\section{}和\subsection{}。
2. 图指令：\begin{figure} ... \end{figure}。
3. 表指令：\begin{table} ... \end{table}。
4. 公式指令：\begin{equation} ... \end{equation}。
5. 参考文献指令：\bibliography{}。
6. 引用指令：\cite{}、\ref{}和 \eqref{}。

节指令

\section{}和\subsection{}是用来生成论文中的“节”。

\section{} 生成的是论文中的某节，比如第1节，第2节，第3节，等等。

\subsection{} 生成的是论文中的某子节，比如第1.1节，第1.2节，第1.3节，等等。

或许还有机会用到 \subsubsection{}，生成的是第三级的子节，比如第1.1.1节，第1.1.2节，第1.1.3节，等等。

图指令

通常写法是这样子的：

\begin{figure}[htbp]
	\centering
    \includegraphics[width=0.5\textwidth]{fig.pdf}
    \caption{Some caption}
    \label{fig:your_label}
\end{figrue}
123456

从上往下讲解。

• \begin{figure} ... \end{figure}代表插入图的框架。
• [htbp] 表示插入图的位置。
• \centering表示插入的图为居中格式。
• \includegraphics[width=0.5\textwidth]{fig.pdf}表示插入图片。
  • [width=0.5\textwidth]：图宽度是页面宽度的1/2。
  • {fig.pdf}：要插入的图文件，一般与.tex文件放在同一路径。
• \caption{Some caption}表示图例说明，一定要放在\includegraphics[width=\textwidth]{fig.pdf}的下面。
• \label{fig:your_label}表示图引用标签，为后面引用作准备。

插入图的话，记得在文档最开始插入宏包 \usepackage{graphicx}。

表指令(推荐在线生成)

推荐：https://tableconvert.com/zh-cn/latex-generator

通常写法是这样子的：

\begin{table}[htbp]
	\centering
	\caption{your_caption}
	\label{tab:your_label}
	\begin{tabular}{ccc}
		\toprule
		xxx	& xxx & xxx	\\
		\midrule
		xxx	& xxx & xxx	\\
		\bottomrule
	\end{tabular}
\end{table}
123456789101112

从上往下讲解。

• \begin{table} ... \end{table}代表插入表的框架。
• [htbp] 表示插入表的位置，含义已在前面解释过。
• \centering表示表格居中。
• \caption{your_caption}和\label{tab:your_label}的含义在前面已经解释过，但需要注意的是，这两行代码一定要放在\begin{tabular}{ccc} ... \end{tabular}的前面。
• \begin{tabular}{ccc} ... \end{tabular}表示创建表格环境，表的内容全部写在这里面。
  • {ccc}表示表格有3列，居中格式。
  • \toprule、\midrule和\bottomrule分别为三线表的上、中、下线。
  • &连接一行之中的各元素，\\表示表格换行。

插入表的话，记得在文档最开始插入宏包 \usepackage{booktabs}。

公式指令(推荐在线生成)

推荐：https://www.latexlive.com/（支持图片识别）

通常写法是这样子的：

\begin{equation}
	\label{eq:your_label}
	r=a(1-sinθ)
\end{equation}
1234
从上往下讲解。

• \begin{equation} ... \end{equation}代表插入公式的框架。
• \label{eq:your_label} 为数学公式的标签。
• r=a(1-sinθ)为想要编写的公式。

插入公式的话，记得在文档最开始插入宏包 \usepackage{amsmath}。

参考文献指令

只有一行，很简单，\bibliography{reference}。reference代表文件reference.bib，文件名可以随便取。

reference.bib为要引用的参考文献，各期刊网站都会给出论文的bibtex格式，导出的时候选择bibtex即可。

引用指令

常用的引用指令有 3 种，\cite{}、\ref{}和 \eqref{}。

• \cite{} 为参考文献的引用方式，输入代码 \cite{xxx} 即可,xxx为参考文献关键字。
• \ref{} 通常用于引用打了标签（\label{}）的地方，比如说章节号、图号、表号等等。
• \eqref{} 用于引用公式编号。

3.2实战学习

latex内容其实是很多的，想系统学习短时间内是做不到的（大佬除外），最快的学习方法还是直接上手模板，遇到不懂的直接搜。

要找到一个模板，除了在期刊官网，这个网站一定要知道的：

https://template-selector.ieee.org/secure/templateSelector/publicationType

找到一个模板后，你会发现模板本身是对格式的提示，模板的内容是对论文写作的提示，一般是对摘要字数限制，关键字等内容的约数。

下面以我下载的一个模板进行学习（其他模板大同小异）

1.模板的第一部分一般是注释，图中上红框中，是对作者遇到某些情况时的提示（比如摘要超过当前页）。图中下红框部分即为该模板的第一条有用指令：

\documentclass[times,twocolumn,final]{elsarticle}

定义了文档类为elsarticle，并设置了几个选项。times表示使用Times字体，twocolumn设置文档为两栏格式，final指定这是最终版本，不显示草稿标记。

继续往下看

%% Stylefile to load CAG template
\usepackage{cag}
\usepackage{framed,multirow}

• %% Stylefile to load CAG template: 说明接下来的操作是加载一个用于CAG模板的样式文件。
• \usepackage{cag}: 这行代码实际上尝试加载名为cag.sty的样式文件。这个文件应当包含了定义CAG模板所需的所有格式设置、宏定义等。该文件和模板在一个文件夹内。
• \usepackage{framed,multirow}: 这行代码同时加载了两个LaTeX包：
  • framed包：提供了框架或阴影效果的环境，常用于突出显示文本块，比如警告、注意事项或者创建带有边框的盒子。
  • multirow包：用于在表格(tabular环境)中创建跨越多行的单元格。这对于制作复杂表格非常有用，尤其是当某个单元格内容需要覆盖多行时。

%% The amssymb package provides various useful mathematical symbols
\usepackage{amssymb}
\usepackage{latexsym}

• %% The amssymb package provides various useful mathematical symbols: 说明接下来的包 (\usepackage{amssymb}) 用于加载一系列的数学符号。amssymb 包含了大量的数学符号，如各种集合符号、关系符号、算子等，对于撰写含有大量数学公式的文档非常有用。
• \usepackage{amssymb}: 正如上面的注释所说，这一行代码实际上加载了 amssymb 包。
• \usepackage{latexsym}: 而这一行则是加载 latexsym 包。latexsym 包提供了一些在老版本的 LaTeX 核心中定义的基本符号命令，这些符号在使用 amsmath 或 amssymb 等更现代的包时可能已经被覆盖，但加载 latexsym 可以确保兼容性，特别是对于一些特定的、非AMS的符号。尽管如此，随着 LaTeX 发展，直接使用 amssymb 通常已足够满足大部分数学符号需求，latexsym 的需求相对减少。

% Following three lines are needed for this document.
% If you are not loading colors or url, then these are
% not required.
\usepackage{url}
\usepackage{xcolor}
\definecolor{newcolor}{rgb}{.8,.349,.1}

• % Following three lines are needed for this document.：说明接下来的三行代码对于当前文档是必要的。
• % If you are not loading colors or url, then these are not required.：指出如果你的文档不需要颜色设置或网址链接样式调整，那么下面的包和定义就可以省略。
• \usepackage{url}：这一行代码加载了 url 包，它允许你在文档中以更美观的方式显示长网址。url 包可以自动处理网址中的特殊字符，并且可以根据设置的选项调整网址的样式。
• \usepackage{xcolor}：这一行加载了 xcolor 包，它扩展了LaTeX的颜色功能，提供了更多的颜色模型、混色能力以及颜色命名，使得在文档中使用颜色更为灵活和方便。
• \definecolor{newcolor}{rgb}{.8,.349,.1}：这一行定义了一个名为 newcolor 的自定义颜色，使用RGB模型，其红、绿、蓝分量分别为0.8、0.349、0.1。这意味着你可以之后在文档中通过 \textcolor{newcolor}{your text} 来使用这个自定义颜色，或者应用于其他元素的着色。

接下来，就正式开始撰写论文了

\usepackage{hyperref}

\usepackage[switch,pagewise]{lineno} %Required by command \linenumbers below

\journal{Computers \& Graphics}

• \usepackage{hyperref}：这一行加载了 hyperref 包。它为PDF文档添加超链接功能，比如让目录条目、参考文献引用、URLs等变成可点击的链接。使用这个包后，交叉引用会自动链接到相应的目标位置。
• \usepackage[switch,pagewise]{lineno}：这一行加载了 lineno 包，并设置了两个选项。lineno 包用于给文档中的每一行添加行号，这对于审阅文档、标注错误或在学术交流中引用具体行非常有用。switch 选项意味着行号只在 \linenumbers 和 \nolinenumbers 命令之间出现的部分启用，而 pagewise 则指示行号应按页重新编号。如果你在文档中某处使用了 \linenumbers，文档就会开始显示行号。
• \journal{Computers \& Graphics}：声明目标投稿。

\begin{document}

\verso{Preprint Submitted for review}

\begin{frontmatter}

• \begin{document}：这标志着文档正文内容的开始。所有将被编译成可见文本的部分都应该放在这个命令与对应的 \end{document} 之间。
• \verso{Preprint Submitted for review}：这条命令表明这份文档是一个提交审核的预印本。
• \begin{frontmatter}：这标志着文档前言部分（front matter）的开始，通常包括标题、作者信息、摘要、关键词、作者声明等内容。

注意，\verso{...} 和具体的前言环境\begin{frontmatter}不是标准LaTeX命令，而是特定模板或自定义宏包的一部分。

\title{Computers and Graphics submission formatting guidelines\tnoteref{tnote1}}%
\tnotetext[tnote1]{Only capitalize first word and proper nouns in the title.}

• \title{Computers and Graphics submission formatting guidelines\tnoteref{tnote1}}%：这一行代码用于设置文章的主标题。\tnoteref{tnote1} 是用来插入一个脚注引用标记，这里标记为 tnote1，表示标题下方会有一个对应编号的脚注。末尾的 % 符号用来避免在标题行末产生不必要的空格或换行。
• \tnotetext[tnote1]{Only capitalize first word and proper nouns in the title.}：这一行定义了刚才在标题中引用的脚注内容。[tnote1] 指定了这个脚注与之前在标题中通过 \tnoteref{tnote1} 引用的标记相匹配。在提醒作者在处理标题时应遵循的大小写规则，即只有首字母和专有名词需要大写。

\author[1]{First Author Given Name \snm{Surname}\corref{cor1}}
\cortext[cor1]{Corresponding author: 
  Tel.: +0-000-000-0000;  
  fax: +0-000-000-0000;}
\emailauthor{[email protected]}{Corresponding Author Name}
%\ead{[email protected]}
    
\author[2]{Second Author Given Name \snm{Surname}\fnref{fn1}}
\fntext[fn1]{Footnote 1.}  

\address[1]{Address, City, Postcode, Country}
\address[2]{Address, City, Postcode, Country}

• \author[1]{First Author Given Name \snm{Surname}\corref{cor1}}：这一行定义了第一位作者。方括号 [1] 指定了该作者与地址 [1] 对应（稍后定义）。\snm{Surname} 用于指定作者的姓氏，\corref{cor1} 表示这位作者是通讯作者（Corresponding Author），与后续的 \cortext[cor1] 配对。
• \cortext[cor1]{Corresponding author: Tel.: +0-000-000-0000; fax: +0-000-000-0000;}：定义了通讯作者的联系信息，包括电话和传真号码。[cor1] 与前面 \corref{cor1} 对应，建立了联系。
• \emailauthor{[email protected]}{Corresponding Author Name}：这个命令用于指定通讯作者的电子邮件地址和名称。 \emailauthor 不是标准命令，是特定模板中的自定义命令。
• \author[2]{Second Author Given Name \snm{Surname}\fnref{fn1}}：定义第二位作者，同样方括号 [2] 指向其对应的地址信息。\fnref{fn1} 表明该作者有一个脚注，通过 \fntext[fn1]{Footnote 1.} 来定义这个脚注的内容。
• \fntext[fn1]{Footnote 1.}：定义了之前通过 \fnref{fn1} 引用的脚注文本，这里简单地标记为“Footnote 1”。
• \address[1]{...} 和 \address[2]{...}：分别定义了两个地址，与作者信息中的索引相对应。例如，[1] 对应第一位作者的地址，[2] 对应第二位作者的地址。

%\received{1 February 2017}
\received{\today}
%%%% Do not use the below for submitted manuscripts
%\finalform{28 March 2017}
%\accepted{2 April 2017}
%\availableonline{15 May 2017}
%\communicated{S. Sarkar}

• \received{1 February 2017}：这个命令用于指定文章首次接收的日期。被注释掉的原始日期是2017年2月1日，而实际使用的命令是 \received{\today}，这意味着它会自动插入文档编译当天的日期，这对于跟踪稿件处理进度有用，尤其是在草稿阶段。
• %\finalform{28 March 2017}：这个注释掉的命令用于标注文章最终形式确定的日期，这里给出的是2017年3月28日。在提交最终版本之前，这一信息通常不会被需要。
• %\accepted{2 April 2017}：标记文章被接受的日期，此例中为2017年4月2日。这也是在文章被正式接受发表之后才需要填写的信息。
• %\availableonline{15 May 2017}：指文章在线发布或可供公众查看的日期，此处为2017年5月15日。这同样是文章正式出版流程的一部分。
• %\communicated{S. Sarkar}：用于标注负责处理这篇稿件的编辑或通信作者的名字，在这个例子中是"S. Sarkar"。这通常在文章发表时列出，以示感谢和责任归属。

在实际操作中，这些命令的具体使用和是否需要，会根据期刊或会议的投稿要求而有所不同。在提交稿件时，除非被特别要求，否则通常不需要提供像“final form”、“accepted”或“available online”这样的日期，这些信息会在审稿和出版过程中由出版社或会议组织者添加。

\begin{abstract}

\end{abstract}

容易理解，摘要内容

\begin{keyword}
%% MSC codes here, in the form: \MSC code \sep code
%% or \MSC[2008] code \sep code (2000 is the default)
%\MSC 41A05\sep 41A10\sep 65D05\sep 65D17
%% Keywords
\KWD Computers and Graphics\sep Formatting\sep Guidelines
\end{keyword}

• \begin{keyword} 和 \end{keyword}：这对环境用于包围关键词列表.
• % MSC codes here, in the form: \MSC code \sep code：指导如何在文档中加入数学主题分类代码。MSC代码用于归类数学及相关领域的文献，每个代码代表一个特定的主题领域。通常，这些代码会以\MSC命令后跟代码数字和\sep分隔不同代码的方式列出。这里的示例被注释掉了，意味着实际没有添加MSC代码。
• %\MSC 41A05\sep 41A10\sep 65D05\sep 65D17：展示如果要包含MSC代码，应该如何编写。每个代码（如41A05）代表一个数学主题分类，\sep用于分隔不同的代码。
• \KWD Computers and Graphics\sep Formatting\sep Guidelines：这部分是实际的关键词定义。\KWD（特定于模板，标准LaTeX中通常使用 \keywords{...}）后面跟随以\sep分隔的关键词。

\end{frontmatter}

\end{frontmatter} 这个命令标志着文档前言部分（front matter）的结束。与前文的 \begin{frontmatter} 命令相对应。

\linenumbers

上文讲过，用于启动行号显示功能。

%% main text
\section{Note}
\label{sec1}
Please use \verb+elsarticle.cls+ for typesetting your paper.
Additionally load the package \verb+cag.sty+ in the preamble using
the following command: 
\begin{verbatim} 
  \usepackage{cag}
\end{verbatim}

• %% main text：用来标记文档主体内容的起始。
• \section{Note}：创建了一个新的小节标题，标题名为 “Note”。
• \label{sec1}：为当前小节分配了一个标签 sec1。这使得可以通过 \ref{sec1} 在文档其他地方引用这个小节，自动插入对应的编号。
• 接下来的文本是一个普通的段落，内容是指导用户如何使用 \verb+elsarticle.cls+ 类文件来排版他们的论文。\verb+...+ 命令用于在文本中插入代码片段，保持其原有的格式，不进行文本排版，这里用来展示类文件名 elsarticle.cls。
• 文本中还提到了加载额外的样式文件 \verb+cag.sty+。为了演示如何在文档前言（preamble）中正确加载这个包，它提供了一个代码块（通过 \begin{verbatim} ... \end{verbatim} 环境包裹），展示实际的LaTeX命令 \usepackage{cag}。verbatim 环境使得文本内容按原样输出，不进行任何形式的格式化，适用于展示代码或需要保留特殊字符和空格的文本。

Following commands are defined for this journal which are not in
\verb+elsarticle.cls+. 
\begin{verbatim}
  \received{}
  \finalform{}
  \accepted{}
  \availableonline{}
  \communicated{}
\end{verbatim}

这段LaTeX代码通过verbatim环境列出了几个特定于期刊的命令，这些命令并未包含在标准的elsarticle.cls文档类中。下面是每个命令的简要说明：

• \received{}：用于记录文章首次被期刊接收的日期。
• \finalform{}：标记文章最终版本完成的日期。
• \accepted{}：指示文章被正式接受的日期。
• \availableonline{}：记录文章在线发布或可获取的日期。
• \communicated{}：用于指明与作者沟通的编辑或审稿人的名字，通常用于表示谁负责处理该稿件。

这一块上文讲过，对于作者来说没什么用。

Any instructions relevant to \verb+elsarticle.cls+ are applicable
here as well. See the online instruction available on:
\makeatletter
\if@twocolumn
\begin{verbatim}
 http://support.stmdocs.in/wiki/
 index.php?title=Elsarticle.cls
\end{verbatim}
\else
\begin{verbatim}
 http://support.stmdocs.in/wiki/index.php?title=Elsarticle.cls
\end{verbatim}
\fi

• \makeatletter 和 \makeatother：这两个命令用于允许在宏定义中使用@符号，这是LaTeX内部命令的一部分，通常对外部文档是不可见的。在这个上下文中，它们包裹了条件判断代码，确保内部命令的正确处理。

• \if@twocolumn：这是一个条件测试，检查文档是否设置了双栏模式。如果是双栏模式，则执行接下来的代码直到遇到对应的\else或\fi。

• 在双栏模式下，网址被格式化为两行显示，以适应双栏排版的宽度限制：

  http://support.stmdocs.in/wiki/
  index.php?title=Elsarticle.cls
  

• 如果文档不是双栏模式（即单栏模式），则网址作为一个整体显示在一行中：

  http://support.stmdocs.in/wiki/index.php?title=Elsarticle.cls
  

• 两种情况下提供的网址都是相同的，指向STMDocs上的一个页面，该页面包含了关于如何使用elsarticle.cls类文件的在线指南。这个页面对于使用elsarticle文档类撰写和排版文章的作者来说，是一个重要的参考资料，提供了详细的使用说明和常见问题解答。

命令的一部分，通常对外部文档是不可见的。在这个上下文中，它们包裹了条件判断代码，确保内部命令的正确处理。

• \if@twocolumn：这是一个条件测试，检查文档是否设置了双栏模式。如果是双栏模式，则执行接下来的代码直到遇到对应的\else或\fi。

• 在双栏模式下，网址被格式化为两行显示，以适应双栏排版的宽度限制：

  http://support.stmdocs.in/wiki/
  index.php?title=Elsarticle.cls
  

• 如果文档不是双栏模式（即单栏模式），则网址作为一个整体显示在一行中：

  http://support.stmdocs.in/wiki/index.php?title=Elsarticle.cls
  

• 两种情况下提供的网址都是相同的，指向STMDocs上的一个页面，该页面包含了关于如何使用elsarticle.cls类文件的在线指南。这个页面对于使用elsarticle文档类撰写和排版文章的作者来说，是一个重要的参考资料，提供了详细的使用说明和常见问题解答。

未完待续。。。。。

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