LaTeX 入门 · 第1篇 认识 LaTeX 与基本语法

1.1 核心理念：内容与格式分离#

这是 LaTeX 和 Word 最根本的区别，用一张图说清楚：

• Word：直接选中文字，用工具栏调字体、字号、颜色，屏幕上看到的就是最终效果——这叫「所见即所得」（WYSIWYG）。代价是格式和内容混在一起，改样式要满文档地手动调。
• LaTeX：只声明结构——「这是一级标题」「这是正文」「这是公式」——具体的字体、间距、编号、页面布局全部交给文档类统一处理。源代码只关心「写什么」，不关心「长什么样」。

类比：LaTeX 之于 Word，就像 HTML + CSS 之于 Dreamweaver。.tex 源文件是 HTML（结构和语义），文档类和宏包是 CSS（样式）。不会在 HTML 里写死每个字的颜色，同理也不该在 LaTeX 里手动调每个标题的字号。

这种分离带来的好处是：一旦样式设定好，全文统一；要换风格（比如从论文模板换成幻灯片），只需换文档类，内容几乎不用动。

2.1 中文文档#

如果文档包含中文，把 \documentclass{article} 换成 ctexart，并用 xelatex 编译：

1
\documentclass{ctexart}
2

3
\begin{document}
4

5
你好，\LaTeX{} 世界！
6

7
\end{document}

用 xelatex 编译后的效果：

编译器要选对：纯英文文档用 pdflatex 即可；含中文的文档用 xelatex，并配合 ctexart / ctexbook / ctexrep 文档类（第 5 篇会详细讲中文处理）。注意 \LaTeX 后面那个 {}——它不是装饰，下一节会解释为什么需要它。

3.1 命令：以反斜杠开头#

LaTeX 命令都以 \（反斜杠）开头，后面跟命令名。命令名区分大小写：\LaTeX 是正确的，写成 \Latex 或 \LaTex 都会报错。

命令可以带参数：

• 必选参数用花括号 { } 包裹，如 \documentclass{article} 里的 {article}；
• 可选参数用方括号 [ ] 包裹，如 \documentclass[11pt]{article} 里的 [11pt]。

3.2 空格吞噬：新手第一个坑#

看这个例子：

1
Shall we call ourselves \TeX users?
2
Shall we call ourselves \TeX{} users?
3
Shall we call ourselves \TeX\ users?

渲染效果：

问题出在第一行：\TeX 是一个命令，LaTeX 会把它后面的空格「吃掉」（当作命令名结束的标志），结果「TeX」和「users」粘在了一起。

解决办法有两种：

1. \TeX{}：空花括号强行结束命令，后面的空格保留；
2. \TeX\ ：反斜杠加空格，显式插入一个空格。

经验法则：任何以命令结尾、后面紧跟普通文字的地方，都要留意空格。用 {} 是最安全的写法，这也是前面 \LaTeX{} 里那个空花括号的用途。

3.3 特殊字符：10 个需要转义的符号#

LaTeX 里有 10 个保留字符，它们有特殊含义，不能直接打出来。要输出它们本身，需要用反斜杠「转义」：

1
LaTeX has 10 reserved characters:
2
\# \$ \% \& \_ \{ \} \textasciitilde{} \textasciicircum{} \textbackslash{}
3

4
In practice:
5
Price: \$100, discount 30\%, item \#42.
6
Underscore in code: my\_variable.

渲染效果：

\、^、~ 不能简单用 \ 转义（因为 \ 后面跟它们本身有别的含义），要用上表中的命令形式。

3.4 环境：成对出现的 begin / end#

有些排版效果需要作用于一段内容，这时用环境：

1
\begin{environment name}[optional arguments]{mandatory arguments}
2
...内容...
3
\end{environment name}

\begin 和 \end 必须成对出现，且环境名一致。环境可以嵌套。后面会大量用到的列表、公式、图片环境，都是这种结构。

3.5 注释：百分号之后的内容#

% 之后到行尾的内容是注释，编译时会被忽略。这和编程语言里的注释一样，用来给源代码写说明：

1
\documentclass{article}  % 指定文档类型为普通文章
2
\usepackage{geometry}    % 加载页面设置宏包

5.1 常用文档类#

中文文档对应地把它们换成 ctexart / ctexrep / ctexbook。

5.2 常用选项#

options 是逗号分隔的键值，用来微调文档类的默认行为。比如：

1
\documentclass[11pt,twoside,a4paper]{article}

这条命令把文档设为 11 磅字号、双面排版、A4 纸张。完整选项表：

实际效果对比，下面这个文档用了 11pt, twoside, a4paper：

1
\documentclass[11pt,twoside,a4paper]{article}
2
\usepackage[margin=2.5cm]{geometry}
3
\title{Document Class Options Demo}
4
\author{Author Name}
5
\date{\today}
6
\begin{document}
7
\maketitle
8
\section{What Changed?}
9
This document uses three options...
10
\end{document}

渲染效果（注意字号比默认的 10pt 大）：

而 draft 选项会在 Overfull \hbox 的右端添加黑色标记，帮助定位水平溢出问题：

1
\documentclass[draft]{article}
2
\begin{document}
3
This is a normal line of text.
4
ThisIsAnExtremelyLongWordThatCannotBeBrokenAutomaticallyByLaTeX.
5
\end{document}

注意：如果内容溢出过多，标记本身可能落在页面范围之外，因此在 PDF 中看不到。在 LaTeX 标准 article 类中，draft 选项会自动执行 \setlength\overfullrule{5pt}——也就是为溢出的行添加宽度为 5pt 的黑色标记。如果你觉得默认 5pt 不够明显，可以手动改大，比如 \overfullrule=10pt。但加宽标记不能解决标记跑到页面外的问题，测试内容仍然不能溢出太多。

实用建议：正式投稿前用 final；写作过程中临时打开 draft，能快速发现哪些行超出了页边距。

6.1 texdoc：随时查阅宏包文档#

安装了 TeX Live 后，系统里其实自带了几乎所有常用宏包的官方文档。在终端输入：

1
texdoc ctex

就会弹出 ctex 宏包的使用手册 PDF。把 ctex 换成任何宏包名都行，比如 texdoc geometry、texdoc amsmath、texdoc hyperref。

这是学 LaTeX 最被低估的技能。遇到不会用的宏包，第一反应应该是 texdoc 包名，比搜索引擎更快更准。

8.1 一个典型的报错#

下面这段代码用了一个不存在的命令 \nonexistentcommand：

1
\documentclass{article}
2
\begin{document}
3
This line uses a command that does not exist: \nonexistentcommand here.
4
\end{document}

编译时 LaTeX 会停下来，打印类似这样的信息：

1
! Undefined control sequence.
2
l.4 ...nd that does not exist: \nonexistentcommand
3
                                                   here.

读报错信息抓三个要点：

1. 错误类型：! Undefined control sequence——「未定义的命令」，说明用了一个 LaTeX 不认识的命令（多半是拼写错误，或忘了加载某个宏包）。
2. 行号：l.4——第 4 行。
3. 上下文：下面两行展示了出错位置，第一个换行处就是 LaTeX 卡住的地方。

8.2 命令行里的交互提示#

在命令行直接编译时，遇到错误 LaTeX 会停在 ? 提示符等待输入：

• 按 回车：忽略这个错误，继续编译（可能连锁报更多错）；
• 输入 x 然后回车：放弃编译，退出；
• 按 Ctrl + C：强制中断。

排查问题时，建议先输入 x 退出，修好源代码再重新编译，而不是一路回车硬编译——那样会产生一堆连锁错误，反而看不清真正的问题在哪。

8.3 在 VS Code 里看错误#

LaTeX Workshop 会把错误信息收集到「问题」面板和编译日志里，并标红出错的行。比起命令行，定位更直观。

8.4 常见错误 Top 5#

一条总原则：错误信息里的第一个 ! 通常就是真正的病因，后面的连锁错误修好第一个后往往自动消失。