電子計算機及び実習 第 4 回 (10/20)
4 TEX の基礎
4.1 今日のテーマ
* TEXとは
*実行ディレクトリの作成
* TEXファイルの作成と処理
*画像形式への変換とウェブページでの公開
**今日の課題
1. 自分のウェブページに，TEXで作成した文書hello.pngを公開せよ．
2. hello.texを「学籍番号+Oct20.tex」と名前を変えて添付し，s-suzuki宛に署名をつけて送信せよ．ただ し，Subjectは「学籍番号+Oct20」とせよ．また，メールの本文に添付したファイルの名前を明記すること．
TEXに関して重要なコマンド
¶ ³
% platex example.tex
日本語のLATEXファイルのコンパイル
% xdvi example.dvi &
DVIファイルのプレビュー
% dvips -o example.ps example.dvi DVIファイルのPSファイルへの変換
µ ´
4.2 TEX とは
TEXは「てふ」もしくは「てっく」と読む．綴りのEは下付きに書かねばならないが，無理なときはTeXの ようにeを小文字で書くのが慣習である．TEXは理工系で広く用いられている組版ソフトである．非常に多くの 機能を備えているが，特筆すべきは数式の美しさである．
といっても初心者には何のことか分からないであろう．早い話，このレジュメはTEXを用いて書かれている．
数学の教科書をはじめ，最近の理工系の本のほとんど全ては TEXで書かれている．大学では「レポートを TEX で書いて提出」などという課題は日常茶飯時に出されるし，卒業論文や修士論文もTEXで書くのが普通である．
今や，数学科を卒業して TEXができない，などとは，大変恥ずかしい事と思わねばならない．
文書(テキストファイル)に，「ここは表題」，「ここは箇条書き」といった，文書の構造を表す目印(マーク)を 付けることをマークアップする，といい，マークアップを文書に埋め込むための人工言語をマークアップ言語と いう．HTMLもTEXもマークアップ言語の一種であり，その意味でHTMLとTEXは親戚のようなものである．
TEXは非常に多くの機能を持つため，授業時間のみではとても紹介しきれない．書店に行けばTEXの参考書は いくらでもあるので，詳しいことはそれらを参照して欲しい．参考として次の本を挙げておく．
1. 奥村晴彦『LATEX 2ε美文書作成入門』技術評論社
各種OSに対応したTEXのインストーラーが付いている．
2. 生田誠三 『LATEX 2ε文典』 朝倉書店
目次が工夫されていて，知りたいことを効率よく調べられる．
4.3 TEX の種類
plainな TEXは，何でもできる反面，何でも自分でしなければならず，非常に使い勝手が悪い．そこで，多く
のマクロを備えた LATEX29が開発された．現在，TEXといえばLATEXのことを指すことが多い．これによって，
TEXは一般ユーザにとっても使いやすいものになった．その後，改良が進み，現在のバージョンはLATEX 2εとい う．一方，LATEXが日本語化されたものにpLATEXがある．我々は，このpLATEXを用いる(バージョン名まで入 れれば pLATEX 2ε)．
また，yatex (野鳥) は，Emacs上でTEXのソースファイルを書くときの支援ツールである．我々はこれも用 いることにする30．yatexについて，詳しいことは次のページを参照せよ．
http://www.yatex.org/
4.4 作業の準備
TEXを使いはじめると，多くのファイルが作られていく．ホームディレクトリでこれを行うと，ファイルが多 くなりすぎて大変になる．そこで，TEX専用のディレクトリを作ることにする．
課題 4.1 以下を実行し，ホームディレクトリの直下にTEXの作業用ディレクトリtexを作成し，カレントディ レクトリを， texに変更せよ．
¶ ³
% cd
% mkdir tex
% cd tex
µ ´
ディレクトリの概念をまだよく理解していない者は，「手引き」のPart IIIの3.5 節をよく読みなさい．
前回，ウェブページに関するファイルはjwwwディレクトリ下に作成した．今回はtexディレクトリ下にTEX に関するファイルを作成する．このためには，例えば，
% cd ~/tex
% emacs hello.tex
のように，texディレクトリ上でEmacsを起動して編集作業を行うのが便利であろう．別のディレクトリにファ イルを作成した場合には，コマンドmvやcpを用いてファイルを移動したり，Emacsの別名保存機能(C-x C-w) を用いればいいだろう．
今後，ディレクトリはさらに増えていくであろう．どのディレクトリにどのファイルを作ったのか，よく把握 しておくこと．なお，ホームディレクトリでls -lRaとすれば，自分のディレクトリにある全てのファイルの情 報が表示される．
4.5 作業の流れ
課題 4.2 授業のページから，example.texをホームディレクトリにダウンロードし，このファイルを texディ レクトリに移しなさい(コマンドmvを用いる)．それからtexディレクトリに移動し，example.texファイルが そこにあることを確かめなさい(コマンドcdとlsを用いる)．次に，そのファイルの中身を見てみなさい(コマ ンドless もしくはmoreを用いる)．
具体的には，example.tex をダウンロードした後，以下のように作業しなさい．何も考えずに入力するのでは なく，何をしているのか理解すること．理解が不十分である者は，過去のレジュメや「手引き」の対応する部分 を熟読しなさい．
29「らてふ」もしくは「れいてっく」と読む．Aは上付きであるが，無理なときはLaTeXと書く．
30yatexはEmacsの標準的な機能ではない．実は，yatexを使うための設定を初回の講義の際に行っている．他の環境でも，自分で設定 すればEmacsやmeadow上でyatexの機能を使用することができる．
¶ ³
% mv example.tex tex/
% cd tex/
% ls
% less example.tex
µ ´
このファイルがTEXの「原稿」であり，ソースファイルである．TEXファイルとも呼ばれ，通常ファイル名 に .texと拡張子を付ける．このファイルから，「清書」のファイルを作成する手順を示す．
課題 4.3 以下の(1)〜(4)を実行しなさい．
(1) コンパイルする．
¶ ³
% platex example.tex
µ ´
pLATEXが TEXファイルを解析し，組版してくれる．TEXファイルに問題がなければ，コンパイルの結果，LOG ファイル，AUXファイル，DVIファイルの3つができる(lsで確かめてみよ)．LOGファイルは処理の手順を 記したものであり，AUXファイルは相互参照のために必要なファイルであるが，普段は気にしなくてよい．最も 大事なものは DVI ファイルであり，これが組版の結果である．
(2) プレビューする．
¶ ³
% xdvi example.dvi &
µ ´
DVIファイルはバイナリファイルと呼ばれるものの一種で，Emacsなどのテキストエディタで読み込むことはで きない．ここではDVIファイル専用のプレビューアであるxdviを用いる．
(3) DVIファイルをPostScriptファイルに変換する．
¶ ³
% dvips -o example.ps example.dvi
µ ´
印刷する場合31，通常先にPostScriptファイルに変換しておく．PostScriptファイルは略してPS ファイルとも 呼ばれる．
(4) PSファイルをプレビューする．
¶ ³
% gv example.ps &
µ ´
PS ファイルは別のプレビューアgv を用いてプレビューする．DVIファイルを閲覧するのは，TEXのユーザ でなければ難しいが，PSファイルはフリーソフトであるAcrobatReaderでも見ることができるため，より一般 向けのファイルだと理解してもらいたい．
4.6 初めての TEX
TEXファイルの処理の方法は前節で学んだ．ここでは，いよいよTEXファイルの作成をしてみよう．
課題 4.4 Emacsで新しくhello.texというファイルを作り，次のように書いて保存しなさい．それから，コン パイルとプレビューをしなさい．
31ただし，皆が一斉に印刷すると大変であるから，ここではまだ印刷の仕方には触れないことにする
¶ ³
\documentclass{jreport}
\begin{document}
Hello, world.
\end{document}
µ ´
(ヒント) •C-c b dとタイプすると，\begin{document} \end{document}が一瞬で入力される．また，括弧 をタイプすると，閉じ括弧も同時に入力される．これらは yatexの機能の一部である．ファイル名に.tex と名 の付いたファイルを Emacsで編集するときに，yatexの機能を使うことができる．
• コンパイルの途中で? と出力されて止まったら，どこかを書き間違えているのである．x Enter と入力してコ ンパイルを中断し，TEXファイルを編集し直そう．
•最初の一行は，どのような文書を作成するかを宣言している．ここでは，jreport(日本語のレポート)を作成 する，と言っている．また，\begin{document} \end{document}の間が本文であり，この部分のみ「清書」と なって現れる．
TEXファイルを書いている間は，「清書」がどうなるかは想像するしかない．実際にプレビューしてみると，想 像とは違った，ということもしばしばである．そのときは，また TEXファイルを編集し直さなければならない．
つまり，TEXで文書を作成する，とは次の作業の繰り返しである．
1. TEXファイルを編集する．
2. コンパイルする．エラーが出たら1．に戻る．
3. プレビューする．気に入らなければ 1．に戻る．
慣れてない間は，こまめにコンパイルした方がよい．さもなければ，どこでエラーを起こしているのか探さなけ ればならない．そこで，Emacs上でコンパイルやプレビューを手軽に行う方法を以下に記す．これもyatexの機 能である．
¶ ³
C-c t j コンパイル C-c t p プレビュー
µ ´
課題4.5 hello.texの本文に，~/jwww/profile.htmlの本文を挿入して保存せよ(無ければレポート用に作成 した他のファイルでもよい)．
(ヒント) •挿入するには，いくつかの方法が考えられる．第一の方法として，カットアンドペーストがある．キー ボードだけでやる方法もあるが，ここではマウスを用いた方法を紹介する．まず，コピーしたい文字列をドラッ グで選択する(Windowsと異なり，これだけでコピー完了である)．次に，ペーストしたい所へマウスポインタを 持っていき，ホイールをクリックする．第二の方法として，Emacsの挿入の機能を利用する方法がある．Emacs で他のファイルを挿入するには，C-x iとすればよい．それから，タグなどの不要な部分を削除する．
•Emacsで文書を保存するには，C-x C-sであった．このくらいはもう覚えていて欲しいものだ．
課題4.6 hello.texの本文に，以下の枠内の文を書き加えなさい．次に，コンパイルとプレビューをしなさい．
¶ ³
\[
\int_0^1 f(x)dx
=\lim_{n \to \infty} \frac{1}{n} \sum_{k=1}^n f \left( \frac{k}{n} \right)
µ\] ´
一字一句間違えずに入力すれば，次の数式が書けているだろう．
∫ 1 0
f(x)dx= lim
n→∞
1 n
∑n
k=1
f (k
n )
ただし，すぐにはコンパイルが成功しないかもしれない．慣れている者でさえ，コンパイルエラーは日常茶飯時で ある．根気よく間違いを探して編集して欲しい．間違いを見付けるには，ログを読むのも助けになるだろう．ロ グはLOGファイルに保存されている．yatexの機能でコンパイルすれば，Emacsに別バッファとして表示され る32．コンパイルが失敗した場合，ログには以下のようなエラーメッセージが現れる．
! Undefined control sequence.
l.10 \infinity
! で始まる部分がエラーメッセージである．ここでは，10行目の\infinityが未定義の命令である，と言われ ているので，その部分を書き直せばよい (\inftyが正しい命令である)．Emacsの機能として，M-x goto-line
Enter として行番号を入力すれば，その行に飛ぶことができる．また，yatex の機能として，C-c ’ と入力すれ
ば，エラーの行に飛ぶことができる．
4.7 PS ファイルの加工，他の形式への変換
4.7.1 PNG形式への変換
TEXで作成した文書をホームページに掲載するにはいくつかの方法があるが，そのうちの一つが，画像形式へ の変換である．画像形式はGIFやJPEGなどがあるが，ここではTEXと相性が良いPNG形式を用いる．コマ ンドconvertで PSファイルをPNG ファイルに変換でき，コマンドdisplayで PNGファイルをプレビュー できる．
課題 4.7 hello.psからhello.pngを作成し，プレビューせよ．
¶ ³
% convert hello.ps hello.png
% display hello.png
µ ´
4.7.2 参考: PDF 形式への変換
PDFは一般に広く普及している形式である．以下の例ではhello.psからhello.pdfを作成する．なお，PDF ファイルもPS ファイルと同様にgvでプレビューできる．
¶ ³
% ps2pdf hello.ps
% gv hello.pdf
µ ´
また，（残念ながら当情報教育環境では使用できないが）DVIファイルから直接PDFファイルを作るコマンド もある．
¶ ³
% dvipdfmx hello.dvi
µ ´
4.7.3 参考: PSファイルから特定のページの取り出し
何ページにもわたる文書を作成したとき，特定のページだけ取り出して新しいファイルにしたくなることがあ る．その場合，psselectを用いればよい．次の例では，example.psの3ページから5ページを新しくnew.ps としている．
¶ ³
% psselect 3-5 example.ps new.ps
µ ´
32ログが編集作業に邪魔だと感じたら，C-x 1とすればよい．
4.8 ウェブページへの掲載
それでは，hello.pngをウェブページに載せてみよう．その準備として，~/jwww下に，画像ファイルを納め るためのディレクトリimageを作成し，ファイルをそこに移動させる．
課題 4.8 kterm上で以下のように入力しなさい．
¶ ³
% cd ~/jwww
% mkdir image
% chmod 755 image
% cp ~/tex/hello.png ./image
µ ´
また，hello.pngのパーミッションを調べ，公開用になっていなければ，適切にパーミッションを設定せよ．
課題 4.9 ~/jwww下に，以下の内容のファイルtex.htmlを作成し，ブラウザでプレビューせよ．hello.pngの 中身がブラウザで表示されていれば成功である．
¶ ³
<html>
<head>
<title>TeX の文書</title>
</head>
<body>
<img src="image/hello.png">
</body>
</html>
µ ´
課題 4.10 ~/jwww/index.htmlの本文に以下を付け足して，保存，プレビューせよ．
<a href="tex.html">TeX 文書の例</a>
また，リンクの設定がうまくいっていることを確かめなさい．
4.9 本日の課題
課題 4.11 自分のウェブページに，TEXで作成した文書 hello.pngを公開しなさい．これまでの課題をこなせ ば，自動的にできているはずである．
課題 4.12 hello.texを「学籍番号+Oct20.tex」と名前を変えて添付し，s-suzuki宛に署名をつけて送信せよ．
ただし，Subject は「学籍番号+Oct20」とせよ．また，メールの本文に添付したファイルの名前を明記すること．
これらの指定が守られていない場合，減点対象となる．
参考． 今回は，hello.texを「学籍番号+Oct20.tex」と名前を変えて添付せよ，と指定している．名前を変え てから添付してもよいが，それより簡単な方法として，添付の際Copy toと聞かれたときに，変更したい名前を 入力すればよい．
4.10 次回のテーマ
TEXの文法，プリアンブル，文字コード．
