1. Это нужно знать

Первая часть этой главы содержит краткий обзор философии и истории L^ATEX. Вторая часть главы фокусируется на основных структурах документов L^ATEX. После чтения этой главы вы должны иметь общее представление о том, как работает L^ATEX. В дальнейшем это поможет вам объединить всю новую информацию в единую картину.

1.1 Названия

1.1.1 TEX

TEX -- это компьютерная программа, созданная Дональдом Кнутом ( Donald E. Knuth) [2]. Она предназначена для верстки текста и математических формул. Кнут начал писать TEX в 1977 году из-за расстройства от того, что Американское Математическое Общество делало с его статьями в процессе их публикации. Где-то в 1974 году он даже прекратил посылать статьи: <<просто мне было слишком больно смотреть на конечный результат>>. TEX, в том виде, в каком мы его сегодня используем, был выпущен в 1982 году и слегка улучшен с годами. Последние несколько лет TEX стал чрезвычайно стабилен. Кнут утверждает, что в нем практически нет ошибок. Номер версии TEX сходится к $\pi$ и сейчас равен 3.14159.

TEX произносится как <<тех>>. В среде ASCII TEX нужно писать как TeX.

1.1.2 L^ATEX

L^ATEX -- макропакет, позволяющий авторам верстать и печатать их работы с высоким типографским качеством, при помощи заранее определенных, профессиональных макетов. L^ATEX был написан  Leslie Lamport [1]. В качестве механизма для верстки он использует TEX.

  

Рис.: Компоненты системы TEX

Позже L^ATEX был обновлен командой  L^ATEX3 во главе с  Frank Mittelbach. В нем были сделаны некоторые давно ожидавшиеся улучшения, и вновь объединены все варианты L^ATEX, разошедшиеся с выпуска много лет назад  версии L^ATEX 2.09. Чтобы не путать эту новую версию со старой, она называется  L^ATEX2_e. Эта документация описывает именно L^ATEX2_e.

L^ATEX произносится как <<лэйтех>> или как <<латех>>. Если вы ссылаетесь на L^ATEX в ASCII окружении, пишите LaTeX. L^ATEX2_e пишется как LaTeX2e.

Рисунок показывает, как работают вместе TEX и L^ATEX2_e. Он взят из wots.tex Kees van der Laan.

1.2 Основы

1.2.1 Автор, дизайнер и верстальщик

Для того, чтобы опубликоваться, авторы отдают свои рукописи в издательство. Затем дизайнер издательства определяет макет документа (ширину столбцов, шрифты, интервалы выше и ниже заголовков и т.п.). Дизайнер записывает свои инструкции в рукописи и отдает ее верстальщику, который верстает книгу в соответствии с этими инструкциями.

Дизайнер-человек пытается понять, что автор имел в виду, когда писал свою рукопись. Он определяет заголовки глав, цитаты, примеры, формулы и прочее, исходя из своего профессионального опыта и из содержания рукописи.

В среде L^ATEX, L^ATEX берет на себя роль дизайнера книги, используя TEX в качестве верстальщика. Но L^ATEX -- это всего лишь программа, и, следовательно, нуждается в более четких инструкциях. Автор должен предоставить дополнительную информацию, описывающую логическую структуру своей работы. Эта информация записывается в текст в виде <<команд L^ATEX>>.

Это в корне отличается от WYSIWYG¹ подхода, принятого в большинстве современных текстовых процессоров, таких как MS Word или Corel WordPerfect. В этих приложениях авторы форматируют документ интерактивно в процессе набора текста на компьютере. В процессе работы они могут видеть на экране как будет выглядеть их работа, когда, в конце концов, она будет напечатана.

При использовании L^ATEX обычно невозможно увидеть итоговую картину во время печатания текста. Ее, однако, можно посмотреть на экране после обработки файла L^ATEX. Затем можно внести исправления перед собственно печатью.

1.2.2 Дизайн макета

Типографский дизайн -- это профессия. Неопытные авторы часто допускают серьезные ошибки форматирования, предполагая, что дизайн книги -- это большей частью вопрос эстетики: <<если документ выглядит художественно, значит, он хорошо отдизайнен>>. Но, так как документ предназначен для чтения, а не для вывешивания в картинной галерее, удобство его чтения и понимания гораздо более важны, нежели красота. Например:

• Размер шрифта и нумерация заголовков должны выбираться с тем, чтобы сделать структуру глав и разделов ясной для читателя.
• Строка должна быть достаточно короткой, чтобы не напрягать глаза читателя, и достаточно длинной для красивого заполнения страницы.

С WYSIWYG системами авторы часто производят эстетически приятные документы со слабо выраженной или невыдержанной структурой. L^ATEX предотвращает такие ошибки форматирования, заставляя автора объявлять логическую структуру его документа. Затем уже L^ATEX выбирает наиболее подходящий макет (раскладку) документа.

1.2.3 Преимущества и недостатки

Тема, часто обсуждаемая, когда люди из мира WYSIWYG встречаются с пользователями L^ATEX, -- <<преимущества L^ATEX перед нормальными текстовыми процессорами>>, или наоборот. Лучшее, что вы можете сделать, когда начинается такая дискуссия, -- это пригнуться, так как она часто выходит из-под контроля. Однако, иногда вы не можете уклониться ...

Вот вам некоторое оружие. Основные преимущества L^ATEX перед обычными текстовыми процессорами:

• Готовые профессионально выполненные макеты, делающие документы действительно выглядящими <<как изданные>>.
• Удобно поддержана верстка математических формул.
• Пользователю нужно выучить лишь несколько понятных команд, задающих логическую структуру документа. Ему практически никогда не нужно возиться собственно с макетом документа.
• Легко изготавливаются даже сложные структуры, типа примечаний, оглавлений, библиографий и прочее.
• Существуют свободно распространяемые дополнительные пакеты для многих типографских задач, не поддерживаемых напрямую базовым L^ATEX. Например, наличествуют пакеты для включения POSTSCRIPT графики или для верстки библиографий в точном соответствии с конкретными стандартами. Многие из этих дополнительных компонент описаны в [3].
• L^ATEX поощряет авторов писать хорошо структурированные документы, так как именно так L^ATEX и работает -- путем спецификации структуры.
• TEX, форматирующее сердце L^ATEX2_e, чрезвычайно мобилен и свободно доступен. Поэтому система работает практически на всех существующих платформах.

L^ATEX имеет также и некоторые недостатки, но, кажется, мне трудно найти среди них заметные, хотя, я уверен, другие вам найдут их сотни ;-)

• Хотя предопределенные макеты имеют множество настраиваемых параметров, создание полностью нового макета документа не очень просто и занимает много времени.² 
• Очень сложно писать неструктурированные и неорганизованные документы.

1.3 Исходные файлы L^ATEX

Исходными данными для L^ATEX являются обычный текстовый файл в ASCII. Его можно создать в любом текстовом редакторе. Он содержит текст документа вместе с командами, указывающими L^ATEX, как верстать текст.

1.3.1 Пробелы

<<Пустые>> символы, такие, как пробел или табуляция, трактуются L^ATEX одинаково, как <<пробел>>. Несколько последовательных пустых символов  трактуются как один <<пробел>>. Пустые символы в начале строки обычно игнорируются, а единичный перевод строки воспринимается как <<пробел>>.  

Пустая строка между двух строк текста определяет конец абзаца. Несколько пустых строк трактуются так же, как одна пустая строка. Ниже приведен пример. Сверху -- текст из входного файла, снизу -- форматированный вывод.

Неважно, вставляете ли вы 
один   или    несколько
пробелов между словами.

Пустая строчка начинает 
новый абзац.

Неважно, вставляете ли вы
один или несколько
пробелов между словами.

Пустая строчка начинает
новый абзац.

1.3.2 Спецсимволы

Следующие символы являются   зарезервированными символами, которые либо имеют в L^ATEX специальное значение, либо имеются не во всех шрифтах. Если вы введете их в текст напрямую, то они обычно не напечатаются, а заставят L^ATEX сделать что-нибудь, вами вовсе не предусмотренное.

$ & % # _ { } ~ ^ \

Как вы позже увидите, эти символы можно использовать в ваших документах, добавляя к ним префикс <<\>>:

\$ \& \% \# \_ \{ \}

$ & % # _ { }

Прочие символы, как и многие, многие другие, можно набрать специальными командами в математических формулах или как акценты. Знак <<\>> нельзя вводить, добавляя перед ним еще один, так как эта команда (\\) используется для разрыва строки³.

1.3.3 Команды L^ATEX

Команды  L^ATEX чувствительны к регистру и принимают одну из следующих двух форм:

• Они начинаются с символа backslash <<\>> и продолжаются именем, состоящим только из букв. Имена команд завершаются пробелом, цифрой или любой другой <<не-буквой>>.
• Они состоят из <<\>> и ровно одного специального символа.

L^ATEX игнорирует пробелы после команд. Если вы хотите получить  пробел после команды, вы должны поместить или <<{}>> и пробел, или специальную команду пробела после имени команды. <<{}>> не дает L^ATEX игнорировать все пробелы после имени команды.

Я слышал, что Кнут разделяет
людей, работающих с \TeX{}
на \TeX{}ников и \TeX пертов.\\
Сегодня~--- \today

Я слышал, что Кнут разделяет людей, работающих с TEX на TEXников и TEXпертов.
Сегодня -- Ноябрь 27, 1998

Некоторые команды нуждаются в  параметре, который должен быть задан между  фигурными скобками <<{ }>> после имени команды. Некоторые команды поддерживают необязательные параметры, которые добавляются после имени команды в  квадратных скобках <<[ ]>>. Следующий пример использует некоторые команды L^ATEX. Не задумывайтесь над ними, они будут разъяснены позже.

Вы можете \textsl{положиться} 
на меня!

Вы можете положиться на меня!

Пожалуйста, начните новую 
строчку прямо тут!\newline
Спасибо!

Пожалуйста, начните новую строчку прямо тут!
Спасибо!

   
1.3.4 Комментарии

Когда в процессе обработки входного файла L^ATEX встречает символ %, он игнорирует остаток текущей строки. Это полезно для добавления в исходный файл замечаний, которые не будут выводиться на печать.

Это % глупый
% Лучше: поучительный <----
пример.

Это пример.

1.4 Структура входного файла

Когда L^ATEX2_e обрабатывает входной файл, он ожидает от него следования определенной  структуре. Так, каждый входной файл должен начитаться с команды

\documentclass{...}

Она указывает, документ какого типа вы собираетесь писать. После этого, вы можете включать команды, влияющие на стиль документа в целом, или загружать  пакеты, добавляющие новые возможности в систему L^ATEX. Для загрузки такого пакета используется команда

\usepackage{...}

Когда вся настройка закончена ⁴, вы начинаете тело текста командой

\begin{document}

Теперь вы вводите текст с командами L^ATEX. В конце документа вы добавляете команду \end{document} Все, что следует после нее, L^ATEX игнорирует.

Рис. ниже показывает содержимое минимального файла для L^ATEX2_e. Несколько более сложный входной файл дан на следующем рис.⁵.

Минимальный файл L^ATEX  

\documentclass{article}
\usepackage[russian]{babel}
\begin{document}
Краткость~--- сестра таланта.
\end{document}

Пример реалистичной журнальной статьи  

\documentclass[a4paper,11pt]{article}
\usepackage{latexsym}
\usepackage[russian]{babel}
\begin{document}
\author{Б.~Тоботрас}
\title{Минимализм}
\frenchspacing
\begin{document}
\maketitle
\tableofcontents
\subsection{Начало}
Вот тут и начинается моя замечательная статья.
\subsection{Конец}
\ldots{} а тут она кончается.
\end{document}

1.5 Макеты документов

  
1.5.1 Классы документов

Первое, что L^ATEX должен знать при обработке входного файла, это тип создаваемого автором документа. Он задается командой $\backslash$documentclass.

$\backslash$documentclass[опции]{класс}

Здесь класс определяет тип создаваемого документа. Таблица перечисляет классы документов, рассматриваемые в этом введении. В состав L^ATEX2_e входят дополнительные классы для других документов, включая письма и слайды. Параметр опции изменяет поведение класса документа. Опции должны разделяться запятыми. В таблице перечислены самые употребительные опции стандартных классов документов.

Классы документов 

article

для статей в научных журналах, презентаций, коротких отчетов, программной документации, приглашений...  

report

для более длинных отчетов, содержащих несколько глав, небольших книжек, диссертаций...  

book

для настоящих книг  

slides

для слайдов. Использует большие буквы без засечек. Вместо этого можно использовать FoilTEX⁶.   

Опции классов документов  

10pt, 11pt, 12pt

     Устанавливает размер основного шрифта документа. Если ни одна из этих опций не указана, подразумевается 10pt.   

a4paper, letterpaper...

     Определяет размер листа. По умолчанию подразумевается letterpaper. Так же могут быть указаны a5paper, b5paper, executivepaper и legalpaper.          

fleqn

    Выключные формулы будут выравнены влево, а не отцентрированы.

leqno

    Формулы нумеруются слева, а не справа.

titlepage, notitlepage

     Указывает, должна начинаться новая страница после заголовка документа  или нет. По умолчанию класс article не начинает новую страницу, а report и book -- начинают.  

twocolumn

    Заставляет L^ATEX набирать документ в два столбца.

twoside, oneside

    Выбирает одно- или двусторонний вывод. По умолчанию классы article и report используют односторонний вывод, класс book -- двусторонний вывод.

openright, openany

    Делает главы начинающимися или только на правой странице, или на первой доступной. Это не работает с классом article, так как он ничего не знает о главах. Класс report по умолчанию начинает главы на следующей странице, а класс book -- на правой.

Пример: Входной файл для документа L^ATEX может начинаться строкой

$\backslash$documentclass[11pt,twoside,a4paper]{article}

она заставляет L^ATEX набирать документ как статью, с базовым размером шрифта одиннадцать пунктов и форматировать документ для двусторонней печати на бумаге формата A4.

   
1.5.2 Пакеты

В процессе написания вашего документа, вы, вероятно, обнаружите, что в некоторых областях базовый L^ATEX не сможет решить ваши проблемы. Если вы захотите включить в документ графику , цветной текст или исходный код программы из внешнего файла, вам нужно будет расширить возможности L^ATEX. Такие расширения называются пакетами. Пакеты активизируются командой

$\backslash$usepackage[опции]{пакет}

Где пакет -- это имя пакета, а опции -- список ключевых слов, включающих специальные свойства пакета. Некоторые пакеты включены в основную поставку L^ATEX2_e (см. таблицу). Другие предоставляются отдельно. Дополнительная информация об установленных у вас пакетах может содержаться в [4]. Основной источник информации о L^ATEX -- это [3]. Она содержит описания сотен пакетов вместе с информацией о том, как писать ваши собственные расширения для L^ATEX2_e.

Некоторые из распространяемых с L^ATEX пакетов

 

doc

Позволяет документировать программы на L^ATEX.
Описан в doc.dtx ⁷ и в [3].

exscale

Предоставляет масштабированные версии расширенных математических шрифтов.
Описан в ltexscale.dtx.

fontenc

Указывает, какую кодировку шрифта  должен использовать L^ATEX.
Описан в ltoutenc.dtx.

ifthen

Предоставляет команды вида `если ..., то выполнять ..., иначе выполнять ...'.
Описан в ifthen.dtx и в [3].

latexsym

Чтобы подключить шрифт специальных символов L^ATEX, нужно использовать пакет latexsym. Описан в latexsym.dtx и в [3].

makeidx

Предоставляет команды для генерации указателей. Описан в разделе и в [3].

syntonly

Обрабатывает документ, не печатая его.
Описан в syntonly.dtx и в [3]. Это удобно для быстрой проверки на ошибки.

inputenc

Позволяет указать входную кодировку, такую как ASCII, ISO Latin-1, ISO Latin-2, 437/850 IBM code pages, Apple Macintosh, Next, ANSI-Windows или определяемую пользователем. Описан в inputenc.dtx.

1.5.3 Стили страницы

L^ATEX поддерживает три предопределенных комбинации верхнего колонтитула и нижнего колонтитула   -- так называемые стили страницы. Параметр стиль команды         

$\backslash$pagestyle{стиль}

определяет, какой из них использовать. Предопределенные стили страницы перечислены в таблице ниже.

Предопределенные стили страницы L^ATEX  

plain

печатает номера страниц внизу страницы в середине нижнего колонтитула. Этот стиль установлен по умолчанию.

headings

печатает название текущей главы и номер страницы в верхнем колонтитуле каждой страницы, а нижний колонтитул остается пустым. (Этот стиль использован в данном документе.)

empty

делает и верхние, и нижние колонтитулы пустыми.

Возможно сменить стиль текущей страницы командой

$\backslash$thispagestyle{стиль}

В [3] включено описание того, как создавать ваши собственные колонтитулы.

1.6 Большие проекты

При работе с большими документами вам может быть удобно разделить входной файл на несколько частей. L^ATEX содержит две команды, которые помогают это делать.

$\backslash$include{файл}

Эту команду можно использовать в теле документа, чтобы включить в него содержимое другого файла. Заметьте, что L^ATEX начнет новую страницу, прежде, чем обрабатывать материал, содержащийся в файле.

Вторая команда может использоваться только в преамбуле. Она указывает L^ATEX читать только некоторые из включенных (\include) файлов.

$\backslash$includeonly{filename,filename ,...}

После выполнения в преамбуле документа этой команды будут выполняться только те команды $\backslash$include, чьи имена файлов перечислены в аргументе команды $\backslash$includeonly.

Команда $\backslash$include начинает верстку включаемого текста на новой странице. Это удобно при использовании $\backslash$includeonly, потому что границы страниц не будут двигаться, даже когда некоторые включаемые файлы пропускаются. Иногда это неудобно, и в этом случае вы можете использовать команду

$\backslash$input{filename}

Она просто включает содержимое указанного файла.