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The TeXbook 中文版.pdf
前言
目录
1.此名有诗意
2.书籍排版与普通排版
3.TeX的控制系列
4.字体
5.编组
6.运行TeX
7.TeX工作原理
8.字符输入
9.TeX的Roman字体
10.尺寸
11.盒子
12.粘连
13.模式
14.分段为行
15.组行为页
16.数学公式
17.数学排版进阶
18.精致的数学排版
19.列表公式
20.定义(宏)
21.盒子制作
22.对齐方式
23.输出例行程序
24.垂直模式汇总
25.水平模式汇总
26.数学模式汇总
27.错误修复
i
6DA6-:>
DONALD E. KNUTH
Illustrations by
DUANE BIBBY
$%%ADDISON–WESLEY
PUBLISHING COMPANY
Reading, Massachusetts
Menlo Park, California
New York
Don Mills, Ontario
Wokingham, England
Amsterdam · Bonn
Sydney · Singapore · Tokyo
Madrid · San Juan
ii
This manual describes TEX Version 3.0. Some of the advanced features mentioned here are absent from earlier
versions.
The quotation on page 61 is copyright c 1970 by Sesame Street, Inc., and used by permission of the Children’s
Television Workshop.
TEX is a trademark of the American Mathematical Society.
FGHIJKG is a trademark of Addison –Wesley Publishing Company.
Library of Congress cataloging in publication data
Knuth, Donald Ervin, 1938-
The TeXbook.
(Computers & Typesetting ; A)
Includes index.
1. TeX (Computer system).
2. Computerized
typesetting.
3. Mathematics printing.
I. Title.
II. Series: Knuth, Donald Ervin, 1938-
.
Computers & typesetting ; A.
Z253.4.T47K58
1986
686.2'2544
85-30845
ISBN 0-201-13447-0
ISBN 0-201-13448-9 (soft)
Twentieth printing, revised, May 1991
Copyright c 1984, 1986 by the American Mathematical Society
This book is published jointly by the American Mathematical Society and Addison –Wesley Publishing Company.
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted,
in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording, or otherwise, without the prior
written permission of the publishers. Printed in the United States of America.
ISBN 0-201-13448-9
TUVWXYZ–DO–97654321
前言
前言
iii
尊敬的读者:这是关于 TEX 的工具书。 TEX 是为了更好地排版书籍——特别是包含很多数
学公式的书籍而设计的一个软件。用 TEX 的格式准备好书稿后, 你就准确地告诉了计算机怎样
把它变成书页, 而得到的排版质量可以与世界上最好的排版工人的效果相媲美; 但是你所做的工
作仅仅相当于在普通打字机上把书稿直接输入进去。实际上, 如果你算上通常修改打印稿所花
费的时间, 那么你的工作量可能非常小, 这是因为计算机的文本文件修改并重新排版是相当容易
的。(如果这样的好话听起来不象真的, 那么记住这是 TEX 设计者所声明的, 如果有一天凑巧要
用到 TEX 时, 这些承诺可能有点偏差; 但是总之要看下去。)
这个手册是为以前从未使用过 TEX 以及有经验的 TEX 高手所使用的。换句话说, 它是想当
人人需要的万金油, 当然也有可能是无用的垃圾。你需要知道的 TEX 的每个细节都写在本书的
某个地方, 并且因此许多东西是大多数用户所不关心的。如果你正在写一个简单的草稿, 那么就
根本不需要知道太多的 TEX; 另一方面, 某些排版专业书籍的技术本来就很难, 而且如果你想得
到更复杂的效果, 就应该洞悉 TEX 的某些鲜为人知的知识。为了使不同的用户能高效地阅览本
手册, 我们用一个特殊的标志来标记那些只面向高手的内容: 当在某段的开头出现符号
时, 它就是路边上“转弯危险”的警告; 如果你不需要, 就别去看它。在驾驭 TEX 方面勇敢且有经
验的高手可逐渐地进入这些危险的区域, 但是对大多数使用者而言, 这些细节是无关紧要的。
在开始阅读之前, 所有你真正应该知道的是怎样在计算机上用标准的文本编辑程序得到一个
文本文件。这个手册说明了什么样的文件 TEX 才能识别, 但是计算机的基本用法这里没有。如
果你打算用 TEX 完成繁重的数学工作, 前面提到的一些打字技术是非常有帮助的, 但是也不是绝
对必需的。TEX 将自动完成大部分必要的公式编排; 但是经验丰富的用户可得到更好的效果, 因
为可以用许多种方法来编排公式。
本手册中, 有些段落深奥到了
;
对它们, 单个危险标记的所有忠告都要加倍。在你试图进入系统的如此双重危险的部分前, 大概
应该至少使用一个月的 TEX; 实际上, 大多数用户从不需要这么详细地了解 TEX——即使他们每
天都用。毕竟, 不知道发动机怎样工作也可以开汽车。但是, 如果你爱钻研, 那么所有东西都在这
里。(当然是关于 TEX 的, 而不是关于汽车的。)
设置这样不同的复杂等级的原因在于随着人们不断熟悉这个强大的工具, 他们自己也
在改变。当你首次使用 TEX 时, 会发现它的某些东西非常简单, 而其它的东西就得花些功夫。一
天以后, 当你能排版几页之后, 你就进了一步; 以前困扰你的概念现在看起来就是简单自然的, 并
iv
前言
且你能在机器得出结果前在脑海中勾画出最后的结果。但是你可能陷入另一种挑战。再过一个
星期, 你的看法就又变了, 而且进入另外一个方面; 等等。数年过去后, 你可能掌握了许多不同的
排版方式中; 并且发现随着经验的丰富, TEX 的用法也在不断变换。这就是工具之所以强大的原
因: 总有更多的东西需要学习, 并且总有更好的方法来处理你以前的工作。在每个发展阶段, 你
都希望有一个稍微不同的手册, 可能甚至希望亲自写一本。只要留意本书的危险标记, 你就能在
特定的阶段更好地把精力集中在感兴趣的地方。
计算机系统手册一般读起来比较乏味, 但是振作起来: 本手册偶尔给你几个笑话, 所以你实
际上可能喜欢读一读。(但是, 只有你理解了所用的技术要领, 大多数笑话才能真正被欣赏——所
以要仔细点啊。)
本手册的另一个值得注意的特征是, 它并不总是那么确切。当非正式地引入 TEX 的某些概
念时, 我们给出大致的规则; 在后面, 你会发现这些规则并不严格正确。一般地, 后面的章节比前
面的章节所描述的更确切。作者感到, 这种善意的谎言实际上使你更容易接受这些概念。一旦你
吃透了一个明显错误的规则, 那么不难把那个规则的例外情形补充上。
为了帮助你吸收所学的知识, 大量的练习都散布在整个手册中。一般希望每个读者把每
个练习都做一下, 当然除了出现在“危险”部分的问题。如果你做不出哪个问题, 那么可以去查
阅答案。但是务必请先自己做一下; 那么你会更快地学会更多的知识。还有, 如果你认为的确得
到了答案, 那么应当到附录 A 去对一下答案, 仅仅是确认一下。
在本书中所用的 TEX 代码类似于作者第一次在文档格式代码的尝试, 但是新系统与旧系统
在差不多几千个细节上有差别。两种代码都叫做 TEX; 但是以后旧代码应该称为 TEX78, 并且将
很快淡出。我们把名字 TEX 保留给这里陈述的代码, 因为它是如此优秀并且不再改动。
我要感谢帮助我完成这个 TEX 代码“成熟版”的几百个人, 因为本版本是以他们的经验以
及系统的初版为基础的。我在 Stanford 的工作得到了 National Science Foundation, Office of
Naval Research, IBM Corporation 和 System Development Foundation 的大力支持。我还要感
谢 American Mathematical Society 的鼓励, 并谢谢它建立 TEX Users Group 以及出版 TUGboat
快报(见附录 J)。
Stanford, California
June 1983
— D. E. K.
目录
目录
v
1 此名有诗意 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 书籍排版与普通排版 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3 TEX 的控制系列 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4 字体类型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
5 编组 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
6 运行 TEX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
7 TEX 工作原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8 字符输入 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9 TEX 的 Roman 字体 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
10 尺寸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
11 盒子 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
12 粘连 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
13 模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
14 分段为行 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68
15 组行为页 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83
16 数学公式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98
17 数学排版进阶 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
18 精致的数学排版 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .126
19 列表公式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
20 定义(宏) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
21 盒子制作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
22 对齐方式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
23 输出例行程序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
vi
目录
24 垂直模式汇总 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
25 水平模式汇总 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
26 数学模式汇总 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
27 错误修复 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
附录
A 练习答案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ?
B 基本控制系列 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ?
C 字符代码 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ?
D 诡计多端 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ?
E 版式举例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
F 字体表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ?
G 公式的盒子 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ?
H 连字符 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
I 索引 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
J 加入 TEX 社团 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .?
1. 此名有诗意
1
1. 此名有诗意
英语单词“technology”来源于以字母 τ χ . . . 开头的希腊词根; 并且这个希腊单词除了
technology 的意思外也有 art 的意思。因此, 名称 TEX 是 τ χ 的大写格式。
在发音时, TEX 的 χ 的发音与希腊的 chi 一样, 而不是“x”, 所以 TEX 与 blecchhh 押韵。“ch”
听起来象苏格兰单词中的 loch 或者德语单词中的 ach; 它在西班牙语中是“j”, 在俄语中是“kh”。
当你对着计算机正确读出时, 终端屏幕上可能有点雾。
这个发音练习是提醒你, TEX 主要处理的是高质量的专业书稿: 它的重点在艺术和专业方
面, 就象希腊单词的含义一样。如果你仅仅想得到一个过得去——可读下去但不那么漂亮——的
文书, 那么简单的系统一般就够用了。使用 TEX 的目的是得到最好的质量; 这就要在细节上花功
夫, 但是你不会认为它难到哪里去, 并且你会为所完成的作品感到特别骄傲。
另一方面重要的是要注意到与 TEX 名称有关的另一件事: “E”是错位的。这个偏移“E”的标
识提醒人们, TEX 与排版有关, 并且把 TEX 从其它系统的名称区别开来。实际上, TEX (读音为
tecks) 是 Honeywell Information Systems 的极好的Text EXecutive处理器。因为这两个系统的
名称读音差别很大, 所以它们的拼写也不同。在计算机中表明 TEX 文件的正确方法, 或者当所用
的方式无法降低“E”时, 就要写作“TeX”。这样, 就与类似的名称不会产生混淆, 并且为人们可以
正确发音提供了条件。
N 练习1.1
当你已经掌握本书中的知识后, 你属于 TEX 专家还是 TEX 爱好者?
2
2. 书籍排版与普通排版
2. 书籍排版与普通排版
当你第一次使用计算机终端时, 可能不得不校准数字“1”和小写“l”的差别。当你进行到一般
书籍出版的排印步骤时, 还要做出几个同样的校准; 你的眼睛和手指需要知道这几个差别。
首先, 在书中有两种引号, 但是在打字机上只有一种。即使在比普通打字机更多的字符的计
算机键盘上, 也可能只有一种无方向的双引号 ("), 因为计算机的标准 ASCII 码不是专门为书籍
出版所发明的。但是, 你的计算机可能确实有两种不同的单引号, 即 ‘ 和 ’; 第二个也用在省略语
中。美国键盘包含一个看起来象 ` 的左引号和一个看起来象 ' 或 ´ 的省略符或右引号。
为了用 TEX 得到双引号, 可直接键入两个相应类型的单引号。比如, 为了得到习惯用语
“I understand.”
(包括双引号), 应该在计算机中键入
‘‘I understand.’’
类似打字机风格将在本手册通篇使用, 以显示可在你的终端上键入的 TEX 的用词, 使得实际
键入的符号容易从 TEX 产生的输出和手册自身的注解区分开。下面是在例子中要用到的符号:
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
0123456789"#$%&@*+-=,.:;?!
()<>[]{}‘’\|/_^~
如果你的计算机终端凑巧不能包含所有这些字符, 别失望; TEX 可设法应付它。另外一个符号
用来表示一个 blank space (空格)——如果要重点强调所键入的空格; 因此, 你真正要在上面的例
子中键入的是
‘‘Iunderstand.’’
如果没有这样的符号, 就很难知道某些用词的看不见的部分。但是我们不会太频繁使用“”, 因为
空格一般足以被看见。
书籍排版和普通排版在虚线, 连字符和减号方面明显不同。在优秀的数学书籍中, 这些符号
都是不同的; 实际上, 一般至少有四种不同的符号
连字符 (-);
短破折号(–);
破折号 (—);
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