LaTeX非主流技巧集锦

原文请猛戳：http://galoisplusplus.coding.me/blog/2013/04/13/latex-tips/

早先我用MS office或open source的OOo来编辑文档，后来渐渐转向google docs和LibreOffice，学会了$LaTeX$后，由于$LaTeX$所见即所得（WYSIWYG）的特征节省了我不少排版的时间，所以如今成为我撰写文档、幻灯片（beamer）的主要工具。以下主要是我折腾$LaTeX$的点点滴滴，有些也许很少能被用到（例如插入u3d来显示3D物体），大部分也主要是一些不错的辅助工具和如何解决我遇到的一些问题，如果你只是初学者、想系统地学习$LaTeX$，那么我建议你看一下大名鼎鼎的A (Not So) Short In­tro­duc­tion to $LaTeX$；如果你看完这篇文章觉得有些工具不错、想继续深入了解，我想最科学的方式还是阅读官方文档、订阅官方的user maillist，当然也欢迎与我交流啦XD

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关于参考文献

我推荐使用BibTeX，尽管要编译四次，但维护一个文献数据库却常常能重用bib，省得下次要引用同样的文献时要加入重复的bibitem。目前我主要由mendeley desktop管理文献，也由它来产生.bib文件。

有时候我需要分章节来显示参考文献，这时候要用到chapterbib。加入：
{% codeblock lang:tex %}
usepackage{sectionbib}{chapterbib}
{% endcodeblock %}
在对应的章节末尾加入平常在文章末尾加入的这两行代码即可（<bib-file>为.bib文件的名称）：
{% codeblock lang:tex %}
bibliographystyle{plain}
bibliography{<bib-file>}
{% endcodeblock %}
如果正文中没有出现引用而想把.bib文件的所有文献放到参考文献中，则需要在以上命令前加上：
{% codeblock lang:tex %}
nocite{*}
{% endcodeblock %}

关于代码高亮（source code highlight）

我常常有需要在一些文档或幻灯片中加入代码，这时我希望代码在$LaTeX$生成的目标文件中高亮而且我不需要修改要插入的代码（例如为关键字配置颜色）。

过去我用的是listings，不过default的listings显示出来并不如人意——尤其是在beamer产生的slides里，不进行一些配置会占空间而且很难看。

以下我用以前所用的一些显示shell代码的配置作为一个简单的示例：

% shell code highlight support  
% adapted from http://www.programmiersprachen.de/forum/board26-our-developer-boards/developer-lounge/7976-latex-shell-code-lstlisting/?s=03579afecc34ba7129d5a0145a93efeaabcfe45f  
\lstdefinestyle{Shell}{delim=[il][\bfseries]{BB}}  
\newcommand{\shellcmd}[1]{\\\indent\indent\texttt{\footnotesize\# #1}\\}  
\usepackage{xcolor}  
\usepackage{listings}  
\lstdefinestyle{BashInputStyle}{  
language=bash,  
basicstyle=\small\sffamily,  
numbers=left,  
numberstyle=\tiny,  
numbersep=3pt,  
frame=tb,  
columns=fullflexible,  
backgroundcolor=\color{yellow!20},  
linewidth=1.0\linewidth,  
xleftmargin=0.1\linewidth  
}  

效果如下：

后来我在Stack Overflow上看到了这个问答:
http://stackoverflow.com/questions/1966425/source-code-highlighting-in-latex
于是试用了下minted，感觉非常符合我的需要：支持的语法、显示的样式都很多。minted项目的主页是http://code.google.com/p/minted/，由于它用pygments来做代码高亮，所以需要安装Python和pygments。

以下是我用minted显示的CUDA代码片段：

以上效果只需要在$LaTeX$代码中将要显示的代码放在以下两行中间即可，非常方便：

\begin{minted}[frame=lines,linenos,mathescape]{c}  
\end{minted} 

另外需要注意的是：如果你用XeLaTeX的话，minted中代码的Tab会显示为^^I，当然你可以在编辑器中很容易将Tab替换掉（例如在vim中把Tab换为两个空格）：

:%s/^^I/  /g  

不过更好的方法是传入-8bit参数到xelatex指令里，编译tex源文件（&lt;tex-file&gt;）的完整命令是：

xelatex -shell-escape -8bit <tex-file>  

可参见stackexchange上的这个链接：
http://tex.stackexchange.com/questions/36841/using-minted-and-tabs

与listings相比，minted的一大缺点是无法自动换行和word warp，当然比较优雅的代码一般都不会把一行写得又臭又长，但毕竟写代码的屏幕和文档的宽度不同，还是会有一些行比较长、显示效果不佳的情况，这时候用minted的话需要自行调整。

PS.我的blog也是用Pygments来做代码高亮的。

关于画图

我一直觉得直接用$LaTeX$画图是一大硬伤，个人觉得画图远不像一般的文本WYSIWYG——只需要管好编辑，$LaTeX$做好排版——而是经常需要编译出来看效果再回头调位置参数，麻烦得紧。

这方面，我早先试过用xypic，xypic的xymatrix已经基本能对付一般的关系图了，但我更看中的是它支持object。我也曾经用这一特性来画过一个parser输入输出的简单示意图：

生成这张图的tex源代码如下：
{% include_code http://galoisplusplus.gitcafe.com/downloads/code/structure.tex %}
不难看出，用xypic来做object关系的设定非常简单，我大部分的编辑时间其实是耗在确定座标和页面设置的参数上。

另一种在$LaTeX$中画图的方式也许要算MetaPost（类似于$LaTeX$源于Knuth大牛的TeX，MetaPost衍生于Knuth的MetaFont）了，不过我没用过，据说比较偏底层（从wiki上的例子来看确实如此）。我在法国某实验室实习的时候倒是有幸接触到了一个相关的工具mlpost（OT一下，其中一名开发者恰好是与我同一组的researcher）——mlpost其实是对MetaPost的一层ocaml接口，也可以定义抽象层面的object，再对object进行操作。不过我最近有需要画图时，在archlinux上装了最新的mlpost后却跑出不少问题，怀疑是一些ocaml包的依赖没解决好的问题，有空再解决吧~

接下来推荐一下Graphviz的DOT语言。DOT对high level的画图支持得很好，而且极好上手，我大概花了不到半小时看了一下官网的tutorial和一些sample就可以着手用DOT画我想要的图。

例如下面这张图：

用DOT只需这么寥寥几行代码：
{% include_code http://galoisplusplus.gitcafe.com/downloads/code/GPUencode.dot lang:c++ %}

DOT支持多种格式，我用的比较多的是ps，用下面的命令编译即可：

dot -Tps <dot-file> -o <ps-file>  

PS.最近试了一个在$LaTeX$文档中画甘特（gantt）图的package：
http://www.martin-kumm.de/tex_gantt_package.php

还挺方便的XD

关于显示3D物体/图表

这个问题我折腾了许久，其实折腾的起因原本也不是很重要——某个实验结果我已经用octave产生了一张3D的图，这张图完全可以说明我想阐述的结论，不过要旋转这张3D图到不同视角才可以看得很清楚，可是我懒得去产生几张2D图——想来我可以当作迁就「负心智动量（negative mental momentum）」（参见Ron Hale-Evans的《Mind Performance Hacks: Tips & Tools for Overclocking Your Brain 》）的典型了，好在结果还算蛮cool的。XD

我最早是在一份slides中偶然发现movie15可以插入Matlab的u3d文件，生成的pdf在Adobe Reader中可以显示u3d的3d图。但现在movie15已不被维护，取而代之的是media9。

安装media9比较麻烦的是需要安装好它所依赖的$LaTeX$3的package，原本我想通过Arch下的TeXLive Local Manager来解决依赖问题，但AUR的texlive-localmanager-git已经是孤儿包（oraph package），安装出现各种问题，所以我最后是自行到CTAN去下依赖的sty到/usr/share/texmf-dist/tex/latex/&lt;package-name&gt;/*（这是Archlinux下的路径，不同发行版的路径可能不同！）再执行

mktexlsr

或

texhash

media9的使用倒还好，照着文档做就可以了。
当前我还不太满意的地方是：

• u3d只能用Matlab生成，无法在octave里产生。（如果octave可以，请告知偶一声哦，偶会很感激的~XD）

• 目前就我测试的结果，3d图只能在windows的Adobe Reader上才能播放，linux下的pdf阅读器（包括Adobe家的）都无法正常显示。（好象是flash的一些问题？）

• 3d图的座标轴文字无法显示。

关于$LaTeX$转html

有时候用$LaTeX$生成文档后常常想把它的内容直接作为一个网页（例如项目的介绍），我很早前就对这个很感兴趣，甚至想自己折腾一个～巧得很，在法国实习的时候，我所在的组里有两位大牛是bibtex2html的作者，其中一位researcher（当时还是我组里的vice leader）的个人主页就是用latex文档转成html生成的，也正是他的主页让我发现了之前寻觅已久的工具：HEVEA（PS.如今这位researcher的主页已经改由yamlpp生成）。

由于法国人对Ocaml编程语言有着一种特殊偏好，HEVEA同样也是由Ocaml所写，可以处理公式、图片、表格、参考文献等等，现在还支持html5，效果不错。以下是我github page的一篇essay的转换效果：
http://yszheda.github.com/2009-11-01-GBClassicalMusic.html
PS.这篇essay是我以前写的一篇关于大英腐国大不列颠古典音乐发展的拙见~