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标题: LaTeX 常用命令与基础模板
发布时间: 2026 年 7 月 14 日
来源: https://physchen.com/zh-Hans/programming/notes/latex-common-commands/
摘要: LaTeX 中文排版、数学公式、字体、表格、交叉引用、参考文献与常用技巧速查。

LaTeX 常用命令与基础模板

发布于 2026 年 7 月 14 日

推荐初学者先阅读《一份（不太）简短的 $\LaTeX 2\varepsilon$ 介绍》。这是一份系统而易读的入门材料，涵盖 $\LaTeX$ 的基本排版方法、数学公式、图表和参考文献等内容。

本文记录我在日常写作中经常使用的模板、命令和排版技巧，主要作为个人备忘。

一个简单的 $\LaTeX$ 模板

下面的模板适用于包含中文和数学公式的普通文章，建议使用 XeLaTeX 或 LuaLaTeX 编译。

\documentclass[11pt,a4paper,fontset=none]{ctexart}

% 以下字体名称依赖本地操作系统。
% 如果系统中没有对应字体，编译时会报错。
\setmainfont{Palatino Linotype} % 西文主要字体，通常为衬线字体
\setsansfont{Arial}             % 西文无衬线字体
\setmonofont{Courier New}       % 西文等宽字体，主要用于代码

\setCJKmainfont[
  BoldFont = SimHei,
  ItalicFont = KaiTi
]{SimSun}
% 中文主要字体设为宋体，粗体设为黑体，斜体设为楷体

\usepackage{graphicx} % 插图
\usepackage{amsmath,amssymb,amsthm} % 数学公式、符号和定理环境
\usepackage{tikz} % 绘图
\usetikzlibrary{calc}

% physics 宏包提供导数、矢量、狄拉克符号等命令，
% 但会重新定义部分数学命令，复杂文档中应注意兼容性。
\usepackage{physics}

\allowdisplaybreaks % 允许多行公式环境跨页

% hyperref 通常放在大多数宏包之后加载
\usepackage[
  colorlinks = true,
  bookmarks = true,
  linkcolor = red,
  citecolor = blue,
  urlcolor = blue
]{hyperref}

\title{\LaTeX{} 简单模板}

\author{
  陈华\thanks{
    Email: \href{mailto:hua@physchen.com}{hua@physchen.com};
    Blog: \href{https://physchen.com/}{physchen.com}
  }
  \and
  作者 2\thanks{其他信息}
}

\date{\today}

\begin{document}

\maketitle

\begin{abstract}
这是摘要。
\end{abstract}

\tableofcontents

\section{引言}

引用文献~\cite{Chen:2024fzj}。

\textbf{粗体}、\textit{斜体}、行内代码 \verb|x = 1|、
普通 \LaTeX{} 标志 \LaTeX{} 和版本标志 \LaTeXe{}。

\begin{table}[htbp]
  \centering
  \caption{常用文本排版命令}
  \label{tab:text-commands}

  \begin{tabular}{|l|l|}
    \hline
    \textbf{功能} & \textbf{命令} \\ \hline
    注释 & \verb|%| \\ \hline
    英文单引号 & \verb|`text'| \\ \hline
    英文双引号 & \verb|``text''| \\ \hline
    分段 & \verb|\par| \\ \hline
    连字符 & \verb|well-known| \\ \hline
    连接号（en dash） & \verb|1--10| \\ \hline
    破折号（em dash） & \verb|---| \\ \hline
    省略号 & \verb|\ldots| \\ \hline
    正文波浪号 & \verb|\textasciitilde| \\ \hline
    不换行空格 & \verb|~| \\ \hline
    指定可断词位置 & \verb|\-| \\ \hline
    引用文献 & \verb|~\cite{xxx}| \\ \hline
    行内代码 & \verb+\verb|xxx|+ \\ \hline
  \end{tabular}
\end{table}

表~\ref{tab:text-commands} 总结了一些常用的文本排版命令。

\section{质能方程\texorpdfstring{$E=mc^2$}{E = mc²}}

爱因斯坦场方程为

\begin{equation}
  R_{\mu\nu}
  - \frac{1}{2}R g_{\mu\nu}
  + \Lambda g_{\mu\nu}
  =
  \frac{8\pi G}{c^4}T_{\mu\nu}\,.
  \label{eq:einstein}
\end{equation}

其中，$R_{\mu\nu}$ 是里奇张量，$R$ 是标量曲率，
$g_{\mu\nu}$ 是时空度规，$\Lambda$ 是宇宙学常数，
$G$ 是牛顿引力常数，$c$ 是真空中的光速，
$T_{\mu\nu}$ 是能量—动量张量。

引用公式~\eqref{eq:einstein}。

\appendix

\section{附录}

\bibliographystyle{unsrt}
\bibliography{refs} % 对应 refs.bib 文件

\end{document}

常用命令和技巧

自适应定界符

使用成对的 \left 和 \right，可以使括号根据内部公式的高度自动调整大小。

例如：

\left(\frac{x}{y}\right)

输出：

\left(\frac{x}{y}\right)

\left 和 \right 必须成对出现。若只需要显示其中一侧，可以使用句点 . 表示不可见的定界符。

例如：

\left.V(\phi)\right|_{\phi_{\min}}

输出：

\left.V(\phi)\right|_{\phi_{\min}}

也可以使用 amsmath 提供的 \rvert：

\left.V(\phi)\right\rvert_{\phi_{\min}}

输出：

\left.V(\phi)\right\rvert_{\phi_{\min}}

需要注意，\left 和 \right 生成的定界符有时会显得过大。若只需要手动调整一级大小，也可以使用：

\bigl( \bigr)
\Bigl( \Bigr)
\biggl( \biggr)
\Biggl( \Biggr)

其中，l 和 r 分别表示左定界符和右定界符，可以帮助 $\LaTeX$ 正确处理数学间距。

行内公式中的分数

\frac 会根据当前数学环境自动选择分数大小。

$E=\frac{h}{\lambda}$

输出： $E=\frac{h}{\lambda}$ 。

\dfrac 强制使用展示公式中的较大分数样式：

$E=\dfrac{h}{\lambda}$

输出： $E=\dfrac{h}{\lambda}$ 。

\tfrac 强制使用行内公式中的较小分数样式：

$E=\tfrac{h}{\lambda}$

输出： $E=\tfrac{h}{\lambda}$ 。

在普通正文中，通常优先使用 \frac。频繁使用 \dfrac 会增大行距，影响段落排版。

章节标题中的数学公式

章节标题中可以包含数学公式，例如：

\section{质能方程 $E=mc^2$}

但是，在加载 hyperref 后，数学命令通常无法直接写入 PDF 书签，可能出现警告或书签显示异常。

可以使用 \texorpdfstring 分别指定正文标题和 PDF 书签中的文本：

\section{质能方程\texorpdfstring{$E=mc^2$}{E = mc²}}

其中：

第一个参数用于正文中的章节标题；
第二个参数用于 PDF 书签，应尽量使用普通文本。

通用形式为：

\texorpdfstring{LaTeX 排版内容}{PDF 书签文本}

数学公式中的文本

数学环境中的普通文字应使用 \text{}：

v_{\text{initial}}

输出：

v_{\text{initial}}

对于具有固定数学含义的运算符，优先使用对应的数学命令。例如：

\sin x
\cos x
\ln x
\min f(x)
\max f(x)

而不是：

sin x
cos x
ln x
min f(x)
max f(x)

例如，下标中的最小值可以写为：

\phi_{\min}

输出：

\phi_{\min}

如果 min 只是说明性文字，而不是数学运算符，也可以写成：

\phi_{\mathrm{min}}

或者：

\phi_{\text{min}}

公式编号与交叉引用

带编号的单行公式通常使用 equation 环境：

\begin{equation}
  E = mc^2
  \label{eq:mass-energy}
\end{equation}

引用公式时使用：

公式~\eqref{eq:mass-energy}

建议为不同类型的标签添加统一前缀：

eq:mass-energy
fig:spacetime
tab:parameters
sec:introduction
app:derivation

常见前缀包括：

对象	推荐前缀
公式	`eq:`
图片	`fig:`
表格	`tab:`
章节	`sec:`
附录	`app:`

LaTeX 文档通常需要至少编译两次，才能正确生成交叉引用、目录和编号。

多行公式对齐

多行公式通常使用 align 环境，并在需要对齐的位置放置 &：

\begin{align}
  (a+b)^2
  &= a^2 + 2ab + b^2, \\
  (a-b)^2
  &= a^2 - 2ab + b^2.
\end{align}

输出：

\begin{aligned} (a+b)^2 &=a^2+2ab+b^2,\\ (a-b)^2 &=a^2-2ab+b^2. \end{aligned}

如果不需要公式编号，可以使用 align*：

\begin{align*}
  F &= ma, \\
  p &= mv.
\end{align*}

单个带编号公式通常使用 equation，不必使用 align。

数学公式中的标点

数学公式是句子的一部分，因此公式末尾是否添加逗号或句号，应由句子的语法结构决定。

例如：

爱因斯坦场方程为
\begin{equation}
  G_{\mu\nu} + \Lambda g_{\mu\nu}
  =
  \frac{8\pi G}{c^4}T_{\mu\nu}\,.
\end{equation}

其中，\,. 在句点前加入一个较小的数学间距，使标点与公式主体之间的距离更自然。

类似地，也可以使用：

\,,

在公式末尾加入逗号。

不换行空格

波浪号 ~ 在 LaTeX 中表示不换行空格，常用于防止编号与前面的文字分离。

例如：

图~\ref{fig:example}
表~\ref{tab:example}
公式~\eqref{eq:example}
文献~\cite{example}
第~1~章

不建议写成：

图 \ref{fig:example}

因为普通空格允许在此处换行，可能导致“图”和编号出现在不同的行。

连字符、连接号与破折号

LaTeX 中不同数量的短横线具有不同含义：

输入	名称	示例
`-`	连字符（hyphen）	`well-known`
`--`	连接号（en dash）	`1--10`
`---`	破折号（em dash）	`text---text`

例如：

Pages 1--10

用于表示第 1 页到第 10 页。

This is important---perhaps essential.

用于英文句子中的插入或转折。

中文文章通常可以直接输入中文标点，例如：

这是一个补充说明——也是一个重要提醒。

引号

传统 LaTeX 英文引号的输入方式为：

`single quotation'

``double quotation''

中文内容通常可以直接输入中文引号：

“这是中文双引号。”

‘这是中文单引号。’

如果文档需要自动处理多语言引号，可以使用 csquotes 宏包。

省略号

正文中的省略号可以使用：

\ldots

数学公式中，根据上下文可以使用：

\ldots
\cdots
\vdots
\ddots

例如：

a_1,a_2,\ldots,a_n

输出：

a_1,a_2,\ldots,a_n

a_1+a_2+\cdots+a_n

输出：

a_1+a_2+\cdots+a_n

其中：

\ldots 位于基线附近，常用于逗号分隔的序列；
\cdots 位于数学中线附近，常用于加法或乘法序列；
\vdots 表示竖直省略号；
\ddots 表示对角省略号。

波浪号

在 LaTeX 中，直接输入 ~ 表示不换行空格，并不会输出可见的波浪号。

若要在正文中输出 ASCII 波浪号，可以使用：

\textasciitilde

例如：

The path is \textasciitilde/user/documents.

命令：

\~{a}

表示在字母上方添加波浪形重音，输出类似于：

\tilde{a}

它并不是专门用于输出独立波浪号的命令。

正体、斜体与粗体

正文中常用：

\textbf{粗体}
\textit{斜体}
\texttt{等宽字体}
\textsf{无衬线字体}
\textrm{衬线字体}

数学环境中常用：

\mathbf{A}
\mathrm{d}
\mathit{x}
\mathsf{A}
\mathtt{A}

需要注意，\mathbf 主要适用于拉丁字母和数字，对希腊字母通常不起作用。

若需要加粗希腊字母，可以使用：

\boldsymbol{\alpha}

或者：

\bm{\alpha}

其中 \bm 需要加载：

\usepackage{bm}

微分符号

在物理和数学排版中，微分符号 $\mathrm{d}$ 通常使用正体：

\int f(x)\,\mathrm{d}x

输出：

\int f(x)\,\mathrm{d}x

其中：

\,

用于在被积函数和微分符号之间加入较小的间距。

也可以自定义命令：

\newcommand{\dd}{\mathop{}\!\mathrm{d}}

然后写成：

\int f(x)\,\dd x

如果加载了 physics 宏包，也可以使用：

\int f(x)\dd{x}

不过，自定义命令和 physics 宏包的命令不应混用，以免风格不统一。

常用数学间距

LaTeX 会自动处理大部分数学间距，也可以使用以下命令手动调整：

命令	效果
`\,`	小间距
`\:`	中等间距
`\;`	较大间距
`\quad`	一个较大的水平间距
`\qquad`	两个 `\quad`
`\!`	负间距

例如：

\int f(x)\,\mathrm{d}x

A \quad \text{and} \quad B

不应为了视觉对齐而大量手动添加空格。优先使用合适的数学环境和对齐命令。

图片

插入图片需要加载：

\usepackage{graphicx}

基本用法：

\begin{figure}[htbp]
  \centering
  \includegraphics[width=0.8\textwidth]{example-image}
  \caption{示例图片}
  \label{fig:example}
\end{figure}

引用图片：

图~\ref{fig:example}

常用尺寸参数包括：

width=\textwidth
width=0.8\textwidth
height=5cm
scale=0.5

通常只指定 width 或 height 中的一个，以保持图片原有的宽高比。

表格

tabular 环境负责实际的表格结构，table 环境则是可以浮动、添加标题和交叉引用的外层环境。

例如：

\begin{table}[htbp]
  \centering
  \caption{参数取值}
  \label{tab:parameters}

  \begin{tabular}{ccc}
    \hline
    参数 & 符号 & 数值 \\
    \hline
    光速 & $c$ & $3.00\times10^8\,\mathrm{m\,s^{-1}}$ \\
    引力常数 & $G$ & $6.67\times10^{-11}\,\mathrm{N\,m^2\,kg^{-2}}$ \\
    \hline
  \end{tabular}
\end{table}

对于正式排版，通常推荐使用 booktabs 宏包：

\usepackage{booktabs}

然后使用：

\begin{table}[htbp]
  \centering
  \caption{参数取值}
  \label{tab:parameters-booktabs}

  \begin{tabular}{ccc}
    \toprule
    参数 & 符号 & 数值 \\
    \midrule
    光速 & $c$ & $3.00\times10^8\,\mathrm{m\,s^{-1}}$ \\
    引力常数 & $G$ & $6.67\times10^{-11}\,\mathrm{N\,m^2\,kg^{-2}}$ \\
    \bottomrule
  \end{tabular}
\end{table}

正式科技文档中通常不建议使用大量竖线。

超链接

加载 hyperref 后，可以使用：

\href{https://www.example.com}{网站名称}

电子邮件链接：

\href{mailto:name@example.com}{name@example.com}

直接显示网址：

\url{https://www.example.com}

文档内部的章节、公式、图表和参考文献引用也会自动生成可点击链接。

参考文献

传统 BibTeX 工作流可以使用：

\bibliographystyle{unsrt}
\bibliography{refs}

其中：

\bibliography{refs}

对应当前目录下的 refs.bib 文件。

正文中引用：

\cite{Chen:2024fzj}

为了避免“文献”和编号之间换行，通常写成：

文献~\cite{Chen:2024fzj}

典型编译顺序为：

xelatex main.tex
bibtex main
xelatex main.tex
xelatex main.tex

如果使用 LuaLaTeX ，则将 xelatex 替换为 lualatex。

对于新文档，也可以使用 biblatex 和 Biber ，但其配置方式与传统 BibTeX 不同，不应混用。

注释

单行注释使用 %：

这是正文。 % 这是注释

百分号之后直到该行末尾的内容都不会出现在输出文档中。

百分号还会忽略其后的换行，因此可以用于避免源代码换行产生额外空格：

这是一段很长的%
连续文本。

输出时相当于：

这是一段很长的连续文本。

特殊字符

以下字符在 LaTeX 中具有特殊含义，直接输入可能报错或产生特殊效果：

# $ % & _ { } ~ ^ \

常见转义方法：

字符	输入方式
`#`	`\#`
`$`	`\$`
`%`	`\%`
`&`	`\&`
`_`	`\_`
`{`	`\{`
`}`	`\}`
`~`	`\textasciitilde`
`^`	`\textasciicircum`
`\`	`\textbackslash`

XeLaTeX 与 LuaLaTeX

包含中文和系统字体的文档通常建议使用 XeLaTeX 或 LuaLaTeX 编译。

XeLaTeX 的命令为：

xelatex main.tex

LuaLaTeX 的命令为：

lualatex main.tex

传统 pdfLaTeX 对 Unicode 、中文和系统字体的直接支持较弱，不适合直接编译本文中的模板。

关于本地字体

以下字体名称在 Windows 中较为常见：

Palatino Linotype
Arial
Courier New
SimSun
SimHei
KaiTi

但它们不一定存在于 Linux 、 macOS 或在线 LaTeX 环境中。

如果字体不存在，可以：

将字体名称替换为当前系统已经安装的字体；
删除 fontset=none 和手动字体设置，使用 ctex 的默认字体配置；
使用 TeX Live 自带的开源字体；
在在线环境中上传具有合法使用权限的字体文件。

为了提高模板的可移植性，可以使用更简单的文档类设置：

\documentclass[11pt,a4paper]{ctexart}

然后删除全部 \setmainfont、\setsansfont、\setmonofont 和 \setCJKmainfont 设置，让 ctex 根据编译环境自动选择可用字体。