Войти
 | |
| Разработчик (и) | Дональд Кнут |
|---|---|
| Первый выпуск | 1978; 42 года назад (1978) |
| Стабильный выпуск | 3.14159265 / январь 2014 г.; 6 лет назад (2014-01) |
| Репозиторий |  |
| Написано на | WEB / Паскаль |
| Операционная система | Кросс-платформенность |
| Тип | Набор текста |
| Лицензия | Разрешительное бесплатное программное обеспечение |
| Веб-сайт | буксир.org |
| Расширение имени файла | .tex |
|---|---|
| Тип Интернет-носителя | application / x-tex |
| Первоначальный выпуск | 1978; 42 года назад (1978) |
| Тип формата | Формат файла документа |
TeX (, см. ниже), стилизованный внутри система как TeX - это система набора (или «система форматирования»), которая была лишена в основном написана Дональдом Кнутом и выпущена в 1978 году. TeX - популярное средство набора. сложный математические формулы ; он был отмечен как одна из самых сложных цифровых типографских систем.
TeX популярен в академических кругах, особенно в математике, информатике, экономика, инженерия, лингвистика, физика, статистика и количественная психология. Он в степени вытеснил Unix troff, другой предпочитаем систему форматирования, во многих установках Unix, которые используют обе для разных целей. Он также используется для многих других задач набора, особенно в форме LaTeX, ConTeXt и других пакетов макросов.
TeX был разработан двумя целями: любые высококачественные книги с минимальными усилиями и предоставить систему, которая давала бы такие же результаты на всех компьютерах точно в любой момент времени. (вместе с языком Metafont для описания шрифта и семейством Computer Modern для гарнитур ). TeX - это бесплатное программное обеспечение, что сделало его доступным для широкого круга пользователей.
Когда в 1968 году был опубликован первый том статьи Дональда Кнута Искусство компьютерного программирования, он был набор с использованием горячего металла, установленного на машине Monotype. Этот метод, восходящий к 19 веку, привел к созданию «классического стиля», который ценил Кнут. Когда в 1976 году было опубликовано второе издание, всю книгу пришлось снова набирать, потому что технология Monotype была в степени заменена на фотонабор, и оригинальные шрифты больше не были доступны. Когда 30 марта 1977 года Кнут получил гранки новой книги, он обнаружил, что они хуже.
Разочарованный гранками второго издания второго тома, он решил разработанную свою систему набора. Внутренняя продукция первой цифровой системы набора и заинтересовался цифровым типографикой. 13 мая 1977 года он написал себе служебную записку с описанием основных функций TeX.
Он планировал закончить ее в своем творческом отпуске в 1978 году, но, как оказалось, язык не был «замороженный » (готов к использованию) до 1989 года, более чем десять лет спустя. Гай Стил оказался в Стэнфорде летом 1978 года, когда Кнут разрабатывал свою первую версию TeX. Когда Стил той осенью вернулся в Массачусетский технологический институт, он переписал ввод / вывод TeX (I / O ), чтобы он работал в несовместимой системе разделения времени (ITS) операционная система. Первая версия TeX, называемая TeX78, была написана на языке программирования SAIL для работы на PDP-10 в операционной системе Стэнфорда WAITS.
Для более поздних версий TeX Кнут изобрелцию грамотного программирования, способ создания компилируемого кода кода и сшитая документация, набранная в TeX из того же исходного файла. Используемый язык называется WEB и производит программы на DEC PDP-10 Pascal.
TeX82, новая версия TeX, которая была переписана с нуля, была опубликована в 1982 г. Среди других изменений исходный алгоритм расстановки переносов был заменен новым алгоритмом, написанным на. TeX82 также использует арифметику с фиксированной запятой вместо с плавающей запятой, чтобы воспроизводимость результатов на различном компьютерном оборудовании, и включает реальный, полный по Тьюрингу язык программирования после интенсивного лоббирования со стороны Гая Стила. В 1989 году Дональд Кнут выпустил новые версии TeX и Metafont. Несмотря на его желание сохранить стабильность программы, Кнут понял, что 128 различных символов для ввода текста недостаточно для работы с иностранными языками; Основное изменение в версии 3.0 TeX (также называемой TeX90), таким образом, заключается в возможности работы с 8-битными входами, что позволяет вводить 256 различных символов.
Начиная с версии 3, TeX использовал идиосинкразическую систему нумерации версии, где обновления указывались добавлением дополнительных цифр в конце десятичной дроби, так что номер версии асимптотически приближается к π. Это отражает тот факт, что TeX сейчас очень стабилен, и ожидаются лишь незначительные обновления. Текущая версия TeX - 3.14159265; последний раз он обновлялся 12 января 2014 года. Дизайн был заморожен после версии 3.0, и никаких новых функций или фундаментальных изменений добавляться не будет, поэтому все новые версии будут содержать только ошибку исправления. Несмотря на то, что указывает на то, что сам Дональд использует несколько областей, в которых TeX можно было бы улучшить, указывает, что указывает той же системы, которая указывает тот же результат в будущем, более важно, чем введение новых функций. По этой он заявлено, что «будет заключаться абсолютно окончательное изменение (которое будет сделано после моей смерти)» будет заключаться в изменении версии на π, после чего все оставшиеся будут установлены функции ошибки. Аналогичным образом, версия Metafont после 2.0 асимптотически приближаются к e (в настоящее время - 2.7182818), и подобное изменение будет применено после смерти Кнута.
С момента появления источника кода TeX по существу в общественном достоянии (см. Ниже), другим программистам разрешено (и явно рекомендуется) улучшать систему, но они Необходимо использовать другое имя для распространения распространенного TeX, что означает исходный код все еще может развиваться. Например, проект Omega был разработан после 1991 года, в первую очередь, для улучшения многоязычных возможностей набора текста в TeX. Кнут созданы «неофициальные» модифицированные версии, например, которые позволяют пользователю смешивать тексты, написанные в системах письма слева направо и справа налево в одном документе.
В нескольких технических областях, таких как информатика, математика, инженерия и физика, TeX стал стандартом де-факто. Многие тысячи книг были опубликованы с использованием TeX, включая книги, изданные Эддисон-Уэсли, Cambridge University Press, Elsevier, Oxford University Press и Спрингер. Многочисленные журналы в этих случаях автора с использованием TeX или LaTeX, что позволяет присылать свои необработанные рукописи, написанные в TeX. Хотя многие публикации в других областях, включая словари и юридические публикации технических, были выпущены с использованием TeX, он был таким успешным, как в более первых областях, TeX был в очереди для набора математики.
Когда он проектировал TeX, Дональд Кнут не верил, что единая система набора текста удовлетворит потребности всех; вместо этого он разработал набор ловушек внутри программы, чтобы можно было писать расширения, и выпустил исходный код, надеясь, что издатели разработали версию, адаптированные к их собственным потребностям. Большинство людей расширили TeX с помощью макросов, и он остался системой, в том числе и самим Кнутом.
обычно команды TeX начинаются с обратной косой черты и сгруппированы с помощью фигурных скобок. Почти все синтаксический анализ TeX может быть затруднен синтаксическим анализом вводимых данных TeX кем-либо, кроме самого TeX. TeX - это язык, основанный на макросах и и токенах : все команды, включаемые большинством пользователей, расширяются на лету, пока не останутся только нерасширяемые токены, которые выполняются. Само расширение практически не имеет побочных эффектов. Хвостовая рекурсия макросов не требует памяти, и доступны конструкции if-then-else. Это делает TeX полным по Тьюрингу язык даже на уровне расширения. Систему можно разделить на четыре уровня: на первом, символы считываются из входного файла и им присваивается код категории (иногда для краткости называемый «catcode»). Комбинации обратной косой черты (фактически, любой символ нулевой категории), за которым следуют буквы (символы категории 11) или один другой символ заменяют маркером управляющей последовательности. В этом смысле этот этап похож на лексический анализ, хотя он не формирует числа из цифр. На следующем этапе расширяемые управляющие последующие (например, условные выражения или варианты мак) заменяются их замещающим текстом. Затем вводом для третьего этапа является поток символов (включая символы со специальным значением) и нерасширяемые управляющие команды (обычно назначение и визуальные команды). Здесь символы собираются в абзац, алгоритм разбиения абзаца TeX работает, оптимизируя точки останова по всему абзацу. Четвертый этап разбивает вертикальный список строк и другого материала на страницы.
Система TeX точно знает размеры всех знаков и символов и, используя эту информацию, вычисляет оптимальное расположение букв в строке и строк на странице. Создайте он файл DVI («DeVice Independent»), создайте окончательные местоположения всех символов. Затем этот файл dvi можно распечатать напрямую с помощью соответствующего принтера принтера или преобразовать в другие форматы. В настоящее время часто используется pdfTeX, который полностью обходит создание DVI. Базовая система TeX понимает около 300 команд, называемых примитивами. Эти низкоуровневые команды редко используются напрямую, и большая часть функциональных возможностей ресурсов форматирования (предварительные образы памяти TeX после больших коллекций макросов). Исходный формат Knuth по умолчанию, который представляет около 600 команд, - это Plain TeX. Широко использовать формат книг - LaTeX, использовать Лесли Лэмпорт, который включает стили документов для писем, слайдов и т. Д., А также поддержку ссылок и автоматических нумераций разделов. и уравнения. Другой широко используемый формат, A-TeX, разработан Американским математическим обществом и использует больше удобных для пользователей команд, которые могут быть журналами в соответствии с домашним стилем. Большинство функций AMS-TeX можно использовать в LaTeX с помощью «пакетов AMS» (например, amsmath, amssymb) и «классов документов AMS» (например, amsart, amsbook). В таком случае это называется AMS-LaTeX. Другие форматы включают ConTeXt, используемый в основном для настольных издательских систем и написанном главным образом Хансом Хагеном в.
Пример страницы, созданной с использованием TeX с макросами LaTeX Пример программы Hello world на простом TeX:
Привет, мир \ bye% отмечает конец файла; не отображается в окончательном выводе
Это может быть в файле myfile.tex, поскольку.tex - это обычное расширение файла для простых файлов TeX. По умолчанию все, что следует за знаком процента в строке, комментарийрием, игнорируемым TeX. Запуск TeX в этом файле (например, набрав tex myfile.texв интерпретаторе командной строки или вызвав его из графического интерфейса пользователя ) создаст файл с именем myfile. dvi, представляющий содержимое страницы в device и n-зависимом формате (DVI ). Затем файл DVI можно либо просмотреть в другом формате, либо преобразовать в подходящий формат для любого из принтеров, для которых установлен драйвер устройства (как правило, не используемая функция системы во время создания TeX). Внутри сказал, что в TeX нет ничего, что требует DVI в качестве вывода, и более поздние версии TeX, pdfTeX, XeTeX и LuaTeX, особенно непосредственно в PDF.
TeX предлагает другой текстовый синтаксис специально для математических формул. Например, квадратная формула (которая является решением квадратного уравнения ) выглядит следующим образом:
| Разметка | Отображается как |
|---|---|
| |
Формула печатается так, как если бы человек писал от руки или набирал формулу. В документе вход в математический режим выполняется другим переводом формулы с символом $, выполняется ввод формулы в синтаксисе TeX и снова закрывается таким же символом. Кнут в шутку объяснил, что он выбрал знак доллара для обозначения начала и конца математического режима в простом TeX, потому что математический набор текста традиционно считался дорогостоящим. Математика дисплея (математика, представленная в центре новой строки) аналогична, но использует $$ вместо одного символа $. Например, приведенная выше формула квадратного уравнения в математике отображения:
| Markup | Отображается как |
|---|---|
|   |
Программное обеспечение TeX включает в себя несколько возможностей, которые не были доступны или имели более низкое качество в других программах в то время, когда TeX был выпущен. «Кнута», - говорит он. «Некоторые из нововведений основаны на интересных алгоритмах приводят к нескольким тезисам для учеников». Хотя некоторые из этих открытий теперь включены в другие программы набора текста, другие, такие как правила математического интервала, по-прежнему уникальны.
Математический набор текста с использованием TeX и шрифта AMS Euler Диаграмма основного языка TeX является качественным набором текста для издателей книг, Кнут уделять много внимания правил размещения математических формул. Он взял три части работ, он считал эталоном совершенство для математической типографики: книги, набранные домом Addison-Wesley Publishing (издательство The Art of Computer Programming), в частности, работа Ганса Вольфа и Жозефа Луи Лагранжа (инновации в термодинамике, +1856); выпуски математического журнала Acta Mathematica примерно с 1910 г.; и копия Indagationes Mathematicae, голландского математического журнала. Кнут внимательно изучил эти печатные документы, чтобы отсортировать их и найти набор правил для интервалов. Хотя TeX использует некоторые основные правила и инструменты для определения правильного интервала, точные параметры зависят от шрифта используемой формулы для набора. Например, интервал для шрифтов Кнута Компьютерный современный был точно настроен на протяжении многих лет и теперь установлен; но когда Кнут впервые использовал другие шрифты, такие как Эйлер, пришлось определить новые параметры интервала.
Набор текста Math в TeX не остался без критики, особенно в технических деталях относительно метрик шрифтов, которые были разработаны в эпоху, когда значительное внимание уделялось требованиям к хранению. Это привело к тому, что некоторые «хаки» перегрузили некоторые поля, что, в свою очередь, потребовало других «хаков». На уровне эстетики критике подвергается и рендеринг радикалов. Спецификация шрифта OpenType math в степени заимствована из TeX, но имеет некоторые новые функции / улучшения.
По сравнению с ручным набором, проблема выравнивание легко решить с помощью такой как TeX, которая, при условии, что создает хорошие точки для разрыва строки, может автоматически распределять пробелы между словами для заполнения строки. Таким образом, проблема состоит в том, чтобы найти набор точек останова, который обеспечивает наиболее визуально приятный результат. Многие алгоритмы разрыва первой строки подхода используют соответствие, при которой точка останова для каждой строки одна за другой, и точка останова не изменяется после того, как она выбрана. Такая система не может определить точку останова в зависимости от того, какое влияние она оказывает на следующие строки. Для сравнения: алгоритм полного подбора разрыва строки находит TeX и использует TeX, рассматривает все возможные точки останова в абзаце и предлагает комбинацию разрывов строк, дает наиболее удобное расположение.
Формально алгоритм определения значения, называемое плохим качеством, связанное с каждым нарушом строки; плохое качество линии увеличилось, увеличилось или увеличилось. Штрафы вставляются, если точка останова особенно нежелательна: например, если две строки подряд переносятся через дефис, если две строки переносятся через дефис, сразу следует очень узкая строка. Затем алгоритм найдет точки остановки, которые минимизируют сумму квадратов неправильной работы (включая штрафы) результирующих строк. Если абзац содержит 
Если не удается найти подходящий разрыв строки для строки, система попытается расставить дефис слово. В исходной версии TeX использовался алгоритм расстановки переносов, основанный на наборе правил для удаления префиксов и суффиксов слов, а также для принятия решений о том, следует ли вставлять разрыв между согласными в шаблоне формы гласный - согласный - согласный - гласный (что возможно в большинстве случаев). TeX82 представил новый алгоритм расстановки переносов, в 1983 году, чтобы назначить приоритеты точкам останова в группах букв. Список шаблонов расстановки переносов слов создается автоматически из корпуса слов с переносом (список из 50 000). Если TeX должен найти допустимые расстановки переносов, например, в слове энциклопедия, он рассмотрит все подслова расширенного слова.encyclopedia., Где. - специальный маркер для обозначения начала или конца слова. Список подслов включает все подслова длины 1 (., E, n, c, y и т. Д.), Длины 2 (.e, en, nc и т. Д.) И т. Д., Вплоть до подслова длины 14, то есть само слово, включая маркеры. Затем TeX изучит свой список шаблонов переносов и найдет подслов, для которых он рассчитал желательность в каждой позиции. В случае нашего слова 11 таких шаблонов могут быть сопоставлены, а именно 1c4l4, 1cy, 1d4i3a, 4 edi, e 3 dia, 2i1a, ope 5 d, 2p2ed, 3 pedi, pedia 4, y 1 c. Для позиции в слове TeX вычислит максимальное значение, полученное среди всех совпадающих шаблонов, давая en 1cy1c4l4o3p4e5d4i3a4. Наконец, приемлемыми позициями являются обозначенные нечетным числом , что дает допустимые переносы en-cy-clo-pe-di-a. Эта система, основанная на подсловах, позволяет определять очень общие шаблоны (например, 2i1a) с низкими ориентировочными числами (нечетными или четными), которые могут быть заменены более конкретными шаблонами (такими как 1d4i3a), если необходимо. Эти шаблоны находят около 90% дефисов в исходном исходном; что еще более важно, они не вставляют ложный дефис. В формате Plain TeX включен список исключений (слова, шаблоны для которых не предсказывают правильную расстановку переносов); дополнительные могут быть указаны.
Metafont, не являющийся частью TeX, представляет собой систему описания шрифтов, которая позволяет разработчикам описывать символы алгоритмически. Он использует кривые Безье довольно стандартным способом для генерации фактических символов, но уделяет большое внимание проблеме растеризации на растровых дисплеях. Другой тезис, далее, исследует проблему оцифровки "траекторий кисти". Этот термин происходит от того факта, что Metafont представляет кистевые символы как нарисованные абстрактными кистями (и ластиками). Обычно используется, что TeX основан на растровых шрифтах, но на самом деле эти программы «ничего не знают» о шрифтах, которые используют, кроме их размеров. Драйвер устройства отвечает за соответствующую обработку типов других типов, включая PostScript Type 1 и TrueType. Computer Modern (широко известный как шрифт TeX) свободно доступно в формате Type 1, как и математические шрифты AMS. Пользователи систем TeX, которые выводят непосредственно в PDF, такие как pdfTeX, XeTeX или LuaTeX, обычно вообще никогда не используют вывод Metafont.
Документы TeX пишутся и программируются с использованием необычного макроязыка. Вообще говоря, работа этого макроязыка включает стадии развертывания и выполнения, которые не взаимодействуют напрямую. Расширение включает в себя как буквальное расширение определений макросов, так и условное ветвление, а выполнение включает такие задачи, как установка числа / регистров и фактический процесс набора текста для добавления глифов в блоки.
Определение макроса включает не только список команд, но также синтаксис вызова. Он отличается от наиболее широко используемых лексических препроцессоров, таких как M4, тем, что тело макроса токенизируется во время определения.
Макроязык TeX использовался для написания более крупных систем производства документов, в первую очередь LaTeX и ConTeXt.
Исходный исходный код для текущего программного обеспечения TeX написано на WEB, смеси документации, написанной на TeX и подмножестве Pascal для обеспечения переносимости. Например, TeX все свое динамическое распределение из массивов фиксированного размера и использует только арифметику с фиксированной точкой для своих внутренних вычислений. В результате TeX был портирован почти на все операционные системы, с использованием программы для преобразования исходного кода в C вместо обычной компиляции кода Паскаль. Кнут вел очень подробный журнал всех исправленных ошибок и изменений, которые он внес в программу с 1982 года; по состоянию на 2008 г. список содержит 427 записей, не считая модификации версии, которая должна быть произведена после его смерти в окончательного изменения в TeX. Кнут предлагает денежное вознаграждение тем, кто обнаружит ошибку в TeX и сообщит о ней. Вознаграждение за ошибку начиналось с 2,56 доллара США (один «шестнадцатеричный доллар») и удваивалось каждый год, пока не было заморожено до текущего значения 327,68 доллара. Кнут потерял относительно небольшие деньги, так как было зарегистрировано очень мало ошибок. Вдобавок, как известно, получатели подставляют чек как доказательство того, что они нашли ошибку в TeX, а не обналичивают его.
Из-за того, что мошенники находят отсканированные копии его чеков в Интернете и используют, чтобы попытаться слить свой банковский счет Кнут больше не отправляет настоящие чеки, но те, кто отправляет отчеты об ошибках, могут получить кредит в Банк Сан-Серриффе вместо этого.
TeX обычно предоставляется в виде простого в установке пакета самого TeX вместе с Metafont и всеми необходимыми шрифтами, форматами документов и утилитами, необходимыми для использования системы набора текст. В UNIX -совместимых систем, включая Linux и Apple macOS, TeX распространяется как часть более крупного TeX Live распространение. (До TeX Live дистрибутив teTeX был де-факто стандартом в UNIX-совместимых систем.) В Microsoft Windows имеется дистрибутив MiKTeX (расширенный от proTeXt ) и версия TeX Live для Microsoft Windows.
Несколько систем обработки документов основаны на TeX, в частности, который TeX в качестве бэкэнда для печати из DSSSL Engine Джеймса Кларка, Arbortext издательская система и Texinfo, система обработки документации GNU. TeX является официальным пакетом набора для операционной системы GNU с 1984 года.
существует множество расширений и сопутствующих для TeX, в том числе BibTeX для библиографий (распространяется с LaTeX ), pdfTeX, TeX-совместимый механизм, который обходит DVI и производит вывод в PDF, XeTeX, TeX-системом механизме, поддерживающем Unicode и OpenType и LuaTeX, расширение TeX с поддержкой Unicode, которое включает среду Lua с обширными перехватчиками в базовых процедурах и алгоритмах TeX. Большинство расширений TeX доступны бесплатно из CTAN, всеобъемлющей сети архивов TeX.
Существует множество:
Дональд Кнут несколько раз указывал, что исходный код TeX был помещен в «общественное достояние », и он настоятельно рекомендует модификации или эксперименты с этим исходным кодом. В частности, как внутри высоко ценит воспроизводимость вывода всех версий TeX, любая версия не должна называться TeX или чем-то похожим до степени смешения. Чтобы обеспечить соблюдение этого правила, любая реализация должна пройти набор тестов, называемый TRIP-тестом, прежде чем ей будет разрешено называться TeX. Вопрос о лицензии несколько сбивает с толку утверждения, включенные в начало исходного кода TeX, указывающие, что «все права защищены. Копирование этого файла разрешено только в случае, если... вы не вносите никаких изменений в свою копию ». Это ограничение следует интерпретировать как запрет на изменение исходного кода, пока файл называется tex.web. Эта интерпретация подтверждена позже в исходном коде, когда появляется тест TRIP («Если эта программа изменена, полученная система не должна называться« TeX »»). Американское математическое общество в начале 1980-х пыталось заявить права на товарный знак для TeX. Это было отклонено, потому что в то время "TEX" (все заглавные буквы) был зарегистрирован Honeywell для системы обработки текста "Text EXecutive ".
Можно использовать TeX для автоматического создания сложной структуры для данных XML. Различия в синтаксисе между двумя языками описания можно преодолеть с помощью TeXML. Таким образом, в контексте публикации XML TeX можно рассматривать как альтернативу XSL-FO. TeX позволял сводить научные статьи по математическим дисциплинам к относительно небольшим файлам, которые можно было обрабатывать на стороне клиента, что позволяло обмениваться полностью набранными научными статьями через ранний Интернет и появляющуюся World Wide Web, даже когда отправка больших файлов была затруднена. Это открыло путь для создания репозиториев научных статей, таких как arXiv, через которые статьи можно было «публиковать» без посредника.
Имя TeX задумано его разработчиком как с последним согласным от loch или Bach. Буквы имени предназначены для обозначения заглавных греческих букв тау, эпсилон и чи, поскольку TeX - это сокращение от τέχνη (ΤΕΧΝΗ - technē), что по-гречески означает «искусство» и «ремесло», что также является корнем слова «технический». Носители английского языка часто произносят его / ˈtɛk /, как первый слог технического. Кнут дает указание набирать букву «E» под базовой линией и уменьшать интервалы между буквами. Это сделано, как упоминает Кнут в своей книге TeXbook, для того, чтобы отличить TeX от других имен систем, таких как TEX, процессор Text EXecutive (разработанный Honeywell Information Systems). Поклонники любят распространять имена от слова «TeX», например TeXnician (пользователь программного обеспечения TeX), TeXhacker (программист TeX), TeXmaster (компетентный программист TeX), TeXhax и TeXnique.
Логотип TeX Users Group Известные участники TeX-сообщества включают TeX Users Group (TUG), которая издает TUGboat и The PracTeX Journal, охватывающий широкий спектр тем цифровой типографики, относящихся к TeX. Deutschsprachige Anwendervereinigung TeX (DANTE) - это большая группа пользователей в Германии. Группа пользователей TeX была основана в 1980 году для образовательных и научных целей, представляет собой организацию для тех, кто интересуется типографикой и дизайном шрифтов, а также является пользователями системы набора текста TeX, изобретенной Кнутом. Группа пользователей TeX представляет интересы пользователей TeX во всем мире. Группа пользователей TeX издает журнал TUGboat три раза в год; DANTE издается четыре раза в год. Другие группы пользователей включают DK-TUG в Дания, GUTenberg в Франции, GuIT в Италии и UK-TUG в Соединенном Королевство ; ТУГ ведет полный список.
.
