LaTeX 创建工程并生成完整文档指南

首先我们已经学习完了前面两个章节的内容：
第一章：深入了解 LaTeX：科技文档排版的利器
第二章：LaTeX 下载安装保姆级教程
本文将详细介绍如何创建一个 LaTeX 工程，并逐步构建出一个完整的文档。
在开始之前，需要确保安装了 LaTeX 环境。常见的 LaTeX 发行版有 TeX Live、MiKTeX 等，可以根据自己的操作系统选择合适的版本进行安装。安装完成后，还需要一款文本编辑器来编写 LaTeX 代码，如 TeXstudio、Overleaf（在线编辑器）等。

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一、创建 LaTeX 工程

1.1 新建项目

以 TeXstudio 为例，打开软件后，选择 “文件”->“新建”，即可创建一个新的 LaTeX 文件。通常将文件保存为.tex后缀，例如my_document.tex。如果使用 Overleaf 在线编辑器，登录后点击 “新建项目”，选择 “空白项目”，并为项目命名。

1.2 文档基本结构

一个标准的 LaTeX 文档由导言区（Preamble）和正文区（Document Body）两部分组成。在新建的.tex文件中，首先定义文档类型，例如：

代码如下（示例）：

\documentclass{article}

这里article是文档类型，适用于学术论文、短文等。常见的文档类型还有report（适用于较长的报告，有章节结构）、book（用于书籍编写）、letter（正式信件）等。​

在导言区还可以设置文档的其他属性，如字体大小、纸张大小等：

代码如下（示例）：

\documentclass[12pt,a4paper]{article}

上述代码设置了正文字体大小为 12 磅，纸张大小为 A4。​
接下来，在导言区可以引入各种宏包（Packages）来扩展 LaTeX 的功能。例如，要使用中文，需要引入ctex宏包：

代码如下（示例）：

\usepackage{ctex}

导言区还可以定义文档的标题、作者、日期等信息：

代码如下（示例）：

\title{我的LaTeX文档}
\author{你的名字}
\date{\today}

\today命令会在编译时自动显示当前日期。​
正文区以\begin{document}开始，以\end{document}结束，所有文档内容都放在这两个命令之间：

代码如下（示例）：

\begin{document}
\maketitle % 生成标题页，显示之前定义的标题、作者和日期信息
这是我的LaTeX文档正文内容。
\end{document}

二、构建完整文档

2.1 中文处理

如果文档中需要使用中文，除了引入ctex宏包外，还可以将文档类型设置为ctexart、ctexrep、ctexbook，此时无需额外引入ctex宏包。例如：

代码如下（示例）：

\documentclass{ctexart}
\title{我的中文LaTeX文档}
\author{你的名字}
\date{\today}
\begin{document}
\maketitle
这里可以输入中文内容。
\end{document}

2.2 字体字号设置

LaTeX 提供了多种字体和字号选择。例如，设置字体为宋体，可以使用\songti命令；设置字号为小四号，使用\xiaosihao命令。

代码如下（示例）：

\documentclass{ctexart}
\begin{document}
{\songti \xiaosihao 这是一段宋体小四号的文字。}
\end{document}

2.3 篇章结构

合理的篇章结构能使文档层次分明。在 LaTeX 中，可以使用\section、\subsection、\subsubsection等命令来划分章节。例如：

代码如下（示例）：

\documentclass{ctexart}
\begin{document}
\section{第一章}
这是第一章的内容。
\subsection{1.1 小节}
这是1.1小节的内容。
\subsubsection{1.1.1 子小节}
这是1.1.1子小节的内容。
\end{document}

还可以使用\tableofcontents命令生成目录：

代码如下（示例）：

\documentclass{ctexart}
\begin{document}
\tableofcontents
\section{第一章}
这是第一章的内容。
\subsection{1.1 小节}
这是1.1小节的内容。
\end{document}

2.4 特殊字符

在 LaTeX 中，一些字符具有特殊含义，如$、&、#等。如果要在文本中显示这些特殊字符本身，需要使用转义字符\。例如，要显示$符号，应写作\ $。

2.5 插图

要在文档中插入图片，首先需要引入graphicx宏包，支持的图片格式有 EPS、PDF、PNG、JPEG、BMP 等。假设图片文件名为example.png，位于当前目录下，插入图片的代码如下：

\documentclass{article}
\usepackage{graphicx}
\begin{document}
\begin{figure}[htbp]
\centering
\includegraphics[width=0.5\textwidth]{example.png}
\caption{这是一张示例图片}
\end{figure}
\end{document}

\begin{figure}[htbp]定义了一个浮动体环境，htbp表示 LaTeX 会尽量按照h（当前位置）、t（页面顶部）、b（页面底部）、p（单独一页）的顺序来放置图片，以达到较好的排版效果。\centering使图片居中显示，\includegraphics[width=0.5\textwidth]{example.png}设置图片宽度为页面宽度的一半，并指定图片文件名，\caption为图片添加标题。

2.6 表格

创建表格可以使用tabular环境。例如，创建一个简单的两行三列表格：

\documentclass{article}
\begin{document}
\begin{tabular}{|c|c|c|}
\hline
列1 & 列2 & 列3 \\
\hline
数据1 & 数据2 & 数据3 \\
\hline
\end{tabular}
\end{document}

\begin{tabular}{|c|c|c|}中，|表示竖线，c表示该列内容居中对齐，有几个c就表示表格有几列。\hline用于绘制横线。

2.7 数学公式

LaTeX 在数学公式排版方面表现出色。行内公式可以用$符号包围，例如：$ E = mc^2$ 会显示为$$E=m{c}^2$ 。独立的公式可以使用[ ]环境，例如：

\[
\sum_{i = 1}^{n} i = \frac{n(n + 1)}{2}
\]

会显示为：$${\sum }_{i=1}^{n}i=\frac{n(n+1)}{2}$

2.8参考文献

如果文档需要引用参考文献，可以使用 BibTeX 工具。首先，创建一个.bib文件，用于存储参考文献信息。例如：

@book{mittelbach2004latex,title={The LaTeX Companion},author={Mittelbach, Frank and Goossens, Michel},year={2004},publisher={Addison-Wesley}
}

在.tex文件中，需要指定参考文献样式，并使用\cite命令引用文献。例如：

\documentclass{article}
\usepackage{natbib}
\bibliographystyle{plainnat}
\begin{document}
这是一篇关于LaTeX的文档 \cite{mittelbach2004latex}。
\bibliography{references} % references为bib文件的文件名
\end{document}

2.9 自定义命令和环境

为了提高代码的复用性和文档编写效率，可以自定义命令和环境。例如，定义一个新的命令\mycommand：

\documentclass{article}
\newcommand{\mycommand}[1]{这是我自定义的命令，参数为：#1}
\begin{document}
\mycommand{测试}
\end{document}

这里[1]表示该命令接受一个参数，#1表示在命令定义中使用该参数。​
定义一个新的环境myenv：

\documentclass{article}
\newenvironment{myenv}{开始自定义环境}{结束自定义环境}
\begin{document}
\begin{myenv}
这里是自定义环境中的内容。
\end{myenv}
\end{document}

2.10 编译与生成文档

完成 LaTeX 代码编写后，需要进行编译以生成最终的文档。在 TeXstudio 中，点击 “构建”->“构建并查看” 按钮，软件会自动选择合适的编译器（如 XeLaTeX）进行编译，并生成 PDF 文档显示出来。如果代码存在错误，编译器会在输出窗口提示错误信息，需要根据提示修改代码后再次编译。​

在 Overleaf 中，只要在编辑器中输入代码，系统会自动实时编译，并在右侧预览窗口显示生成的 PDF 文档。如果编译出错，会在编辑器左下角显示错误信息，点击错误信息可以跳转到错误所在位置进行修改。

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总结

通过以上步骤，我们可以创建一个完整的 LaTeX 工程，并生成专业、美观的文档。在实际使用中，还可以根据具体需求进一步探索 LaTeX 的更多功能和高级用法，不断提升文档的质量和排版效果。希望本文能帮助你快速上手 LaTeX，开启高效的文档创作之旅。​