$\LaTeX$文件结构 #

在此前的代码结构一节中，我们初步介绍了$\LaTeX$文件的结构。以下是文件内容的示意图。

flowchart LR A(文件) --> B(导言) A --> C(正文) A --> D(忽略) B --> E(文档类型) B --> F(宏包, 全局设定, 注释) C --> G(开始) C --> H(文字, 命令, 环境, 注释) C --> I(结束)

正文部分的内容由文字，命令，环境，注释组成。一般来说，文字会被按照原样处理为文档的内容，其余部分会按照$\LaTeX$的语法规则进行处理。我们将分别介绍这些部分的内容。

文字 #

空格 #

1. \n([ \t]*\n)+ -> 段落终止: 两个文段间的空行定义段落的终止，多个空行被视为一个空行。
2. (?<=\n)[ \t]+ -> 忽略, (?<!\n)([ \t]+|[ \t]*\n) -> 空格: 空白符，如空格键、tab键输入的字符皆视为空格，连续的多个空格视为一个空格。行头空格忽略不计，而单个换行符亦视为空格。

以下是一个例子：

It does not matter whether you
enter one or several     spaces
after a word.

An empty line starts a new
paragraph.

单词间距与断行 #

在进行西文排版时，为了使文字达到右边界，$\LaTeX$会适度调整单词间距。为提高可读性，其也会在句尾稍加间距。$\LaTeX$会自动选择断行位置。若在空格处断行，会舍去空格生成的间距；若在词中断行，会生成连接符。

$\LaTeX$的默认句终止符为句号.，问号?与感叹号!。若句号紧随大写字母，则其不会处理为语句终止，这是因为句号常出现于单词缩写中，如Q.E.D.。

你可以以特殊命令改变当前空格和句号的规则。 如~会生成不调整间距，亦不断行的空格。 而命令\@则会指定其紧随的句号为语句终止，即使其前为大写字母。

例子见下

Mr.~Smith was happy to see her\\
cf.~Fig.~5\\
I like BASIC\@. What about you?

以下命令禁止句尾的额外间距：

\frenchspacing

这在非英文语言中是常见的，若你使用该命令，命令\@非必要。

特殊字符 #

保留字符 #

多数字符在$\LaTeX$中为其本义，但以下字符有特殊用途：

其中$，^，_用于数学公式排版，&用于表格排版，~用途见上，%用于注释。 若想在文档中使用其本义，须在其前面加上\，如\$。\为例外，需要使用命令\textbackslash(在数学环境为\backslash)。细表见下：

引号 #

在$\LaTeX$不能直接使用引号，单引号‘和’分别用`和'输入；双引号则用``和''输入。在使用ctex宏包或文档类时，中文引号可以直接输入。

``Please press the `x' key.''

连字与破折号 (-) #

$\LaTeX$按连续-的个数提供3种“横线”： 单个-用来组成复合词， 连续两个-用来连接数字表示范围， 连续三个-用来连接单词，语义上类似破折号。

daughter-in-law, X-rated\\
pages 13--67\\
yes---or no? \\
$0$, $1$ and $-1$

斜杠 (/) #

在两个单词间加入斜杠/会使编译器将其视为一个单词，如read/write。 但在排版时也会禁止在行尾生成连字符，因此可能出现错误‘overfull’。 解决方案是改用\slash。尽管如此，普通的/仍然会在表示比例时使用，如5 MB/s.

度数符号 ($^\circ$) #

在纯净\LaTeX中，使用$^\circ$表示度数。

It's $-30\,^{\circ}\mathrm{C}$. I will soon start to super-conduct.

It’s ${-30,}^{\circ}$C. I will soon start to super-conduct.

而宏包textcomp提供了\textdegree和\textcelsius等用于方便地表示度数。

30 \textcelsius{} is 86 \textdegree{F}.

命令 #

$\LaTeX$ 命令以反斜杠\开头，大小写敏感，有以下两种形式：

• \\[a-zA-Z]+\*?([...]|{...})*： 在反斜杠后紧随若干字母，然后终止于非字母。 部分命令可以带星号，与不带星号的命令有差异。 部分命令提供以[]或{}包围的若干参数。 一般来说，[]为可选参数，{}为必须参数，不可以随意调换参数的顺序。 此外，一般来说可选参数会在必须参数的前面。
• \\[^a-zA-Z]：由反斜杠及紧随的一个非字母组成。

注意事项：

1. 命令后的空格会被忽略。若想在命令后间隔，可以使用空参数{}加上空白符，或是用使用~，或\ (反斜杠加空格)。

2. 如果未使用{}包围必须参数，可能出现不可预料的结果。大体来说有两种情况：

   1. 以下一条命令/非空白字符作为参数。对于数学环境中的分式\frac{}{}，如不使用{}包围，例如\frac \alpha \beta，编译器会将其认为\frac{\alpha}{\beta}。

   2. 对其后的所有内容产生作用。如\bfseries{}，其会加粗命令后的所有内容，截至\bfseries所在环境结束。如\text{\bfseries bold} normal会加粗bold。

   请不要省去必须参数，除非你知道如此做的后果。

New \TeX users may miss whitespaces after a command. % renders wrong 
Experienced \TeX\ users are \TeX perts, and know how to use whitespaces. % renders correct

第2类命令分为以下几种类型：

1. \#, \$, \%, \^{}, \&, \_, \{, \}, \~{}：转义为反斜杠后的特殊字符；

2. \!, \,, \:, \;, \ ：转义为空格；具体宽度如下：

   \!	\,	\:	\;	\	\quad
   -3	3	4	5	6	18(与M的宽度相同)

3. \(, \), \[, \]：分别为行内公式的开始与结束，以及行间公式的开始与结束；

4. \|：数学公式中为$\|$；

5. \`, \', \^, \~, \=, \., \"：重音符，效果如下：

   \`o	\'o	\^o	\~o	\=o	\.o	\"o
   $\`o$	$\'o$	$\^o$	$\~o$	$\=o$	$\.o$	$\"o$

6. \\：结束当前行

7. \@：见单词间距与断行；

8. \-：指定断词位置；

手动断行与断页 #

我们可以使用\\, \newline来手动断行(在tabular等环境中为\\或\cr)。其中\\有可选参数[length]，代表额外的垂直间距。

断页的命令有两个：\newpage, \clearpage。区别在于：在双栏排版中\newpage另起一栏，而\clearpage另起一页。

环境 #

\begin{([a-zA-Z]+\*?)}([...]|{...})* ... \end{\1} -> 环境：环境是一种特殊的命令，以\begin{envname}开头，以\end{envname}结尾，其中envname为环境名称，由字母组成，前后须相同。部分环境名支持在字母后面带星号，与不带星号的环境有差异。

环境用于令一些效果在局部生效，或是生成特殊的文档元素，常见环境会之后详细介绍。

注释 #

%.*\n[ \t]* -> 注释: 注释以%开头，截至行尾。所有字符皆被忽略，也包括下一行开头的空格。

This is an % stupid
% Better: instructive <----
example: Supercal%
				ifragilist%
icexpialidocious

%可用于分隔不可以换行的环境。

多行注释 #

除了连续多行开头使用%，还有两种方案来更优雅地实现多行注释。

1. \iffalse与\fi：编译器会忽略\iffalse和\fi之间的所有内容。该命令允许嵌套使用。 如

   源代码 #

   前面
   \iffalse
   	看不到
   	\iffalse
   		看不到
   	\fi
   	也看不到
   \fi
   后面
   

   编译结果 #

   前面后面

2. \begin{comment}与\end{comment}：编译器会忽略\begin{comment}和\end{comment}之间的所有内容。但是，该命令不允许嵌套，其会寻找\begin{comment}后的第一个\end{comment}作为命令的终止。

   注意事项：该命令需要使用宏包comment或verbatim。

   源代码 #

   前面
   \begin{comment}
   	看不到
   	\begin{comment}
   		看不到
   	\end{comment}
   	也看不到
   % \end{comment} 若不注释，编译器会在该行报错
   后面
   

   编译结果 #

   前面 也看不到后面¹

   ---

   1. 此处“也看不到”与“后面”间没有空格，是由于ctex的空格处理机制，若使用英文，可以看到单词间有空格，来源于注释前的换行符。 ↩︎

逐字输出(verbatim) #

环境verbatim用于逐字输出，将环境中的所有字符输出为原始字符，不会根据$\LaTeX$的规则进行转义；而verbatim*会将空格显示为“⎵”。

\verb\*?([^a-zA-Z\* \s])(.*?)\1：需要简短地使用逐字输出，可使用\verb命令，其将紧邻的字符视为起始符与终止符，其间的字符将被输出为原始字符。带星号的会将空格显示为“⎵”。

起始符与终止符为字母、空格、星号以外的字符，一般使用|符号。

The \verb|\ldots| command \ldots
\begin{verbatim}
10 PRINT "HELLO WORLD ";
20 GOTO 10
\end{verbatim}

\begin{verbatim*}
the starred version of
the      verbatim
environment emphasizes
the spaces   in the text
\end{verbatim*}
\verb*|like   this :-) |