Cours GULL du 12 octobre 2000: TeX et LaTeX

Introduction: qu'est-ce que TeX ?

• TeX, s'épelle "tau epsilon chi", se prononce [Tech] et signifie Technical Text.
• C'est un langage de mise en page qui permet de faire à peu près n'importe quoi, mais qui est spécialement adapté si votre texte contient beaucoup de mathématiques.
• TeX n'est WYSIWYG: vous êtes obligé de compiler un code source (fichier texte) avant de voir le résultat.
• C'est un peu le même principe que HTML: spécifiez la structure (paragraphes, contenu, mise en forme) à l'aide de "balises", et c'est TeX qui répartira automatiquement la texte sur des lignes et des pages.
• Contrairement à HTML, où on ne peut spécifier que des instructions de mises en forme, TeX est un vrai langage de programmation, dans lequel on peut (théoriquement !) tout faire.

Qu'est ce que PlainTeX, LaTeX, etc ?

• TeX est le moteur, qui accepte environ 300 commandes, la plupart de bas niveau)
• PlainTeX est un ensemble de 600 macros supplémentaires), qui forme avec TeX la base de tout le reste.
• LaTeX est un ensemble de macros permettant de structurer facilement des documents (qui auront par défaut le même ``look and feel'')
• Un grand nombre de packages ont été ensuite construits sur LaTeX, voir ftp://tug.ctan.org/pub/tex/help/Catalogue/catalogue.html
• On peut voir TeX comme une machine à écrire qui peut faire à peu près ce qu'on veut, alors que LaTeX est l'imprimeur qui décide du format qu'auront les impressions (mise en page, styles, etc).
• Il existe d'autres jeux de macros plus spécialisés, p.ex. AmsTeX, les macros de l'American Mathematical Society.

Qui est l'auteur de TeX ?

• Donald Ervin Knuth (http://www-cs-faculty.stanford.edu/~knuth/), 1938-
• Au moment de passer sa licence en mathématiques, le conseil de faculté de Stanford lui attribue le master en meme temps !
• Il a commencé à écrire The Art of Computer Programming au début des années 60, bible de l'informatique qui est toujours le classique des classiques.
• A la fin des années 70, il reçoit les épreuves de la deuxième édition, de cette série et trouve qu'elles sont horribles. Du jour au lendemain, il se lance dans TeX, créé tous les outils dont il a besoin (en particulier le langage et programme MetaFont qui permet de spécifier les polices de caractères, ainsi que sa propre police, Computer Modern)
• Actuellement, il a pris sa retraite pour finir les 3 derniers volumes du Art of Computer Programming (fin prévue aux alentours de 2009).
• Il offre 2,56$ pour chaque erreur trouvée dans un de ses livres - il a déjà envoyé beaucoup de chèques, mais peu sont encaissés...
• Pour les bugs de TeX, la prime augmente à chaque nouvelle découverte, le montant actuel est de 327,68$ mais aucune nouvelle erreur n'a été découverte depuis 1995 !
• Apôtre du logiciel libre bien avant que ce soit la mode: contre les brevets sur les algorithmes, offre la plupart de ses logiciels au domaine public, ainsi que le code source de certains de ses bouquins.
  
  

  ``However, I want to encourare people to continue the centuries-old mathematical tradition of putting newly discovered algorithms into the public domain. There are better ways to earn a living than to prevent other people from making use of one's contributions to computer science''
  
  (DK, ``The Art of Computer Programming'', vol. 3, ``Sorting and searching'', page vi.)

Quel est le statut de TeX ?

• TeX en tant que programme est totalement domaine public, et il en existe énormément d'implémentations différentes (distributions) sur toutes les plateformes.
• En fait, tout est libre, sauf le nom ! Pour avoir le droit de s'appeler TeX, une implémentation doit impérativement passer une série de tests créés par Knuth et nommés "Trip" et "Trap".
• Knuth gère une version originale de TeX écrite en CWeb, dont le numéro de version actuelle est 3,14159 (à chaque nouvelle version, une décimale de pi est ajoutée)
• L'idée de Knuth: il est important d'avoir un système stable et qui ne bouge plus, même si on pourrait l'améliorer En conséquence, le design de TeX est gelé, et seuls les bugs sont corrigés. A sa mort, plus aucun changement ne sera fait, tous les bugs restants deviendront des ``features'', et le numéro de version deviendra pi. On restera libre de corriger les bugs ou d'améliorer le programme, mais le résultat devra porter un autre nom.

Premiers pas

• On suppose qu'on a une distribution de TeX qui est installée et qui fonctionne. C'est le cas le plus souvent par défaut sous Linux, et la distribution la plus répandue est teTeX, de Thomas Esser.
• Un code source .tex est compilé par les commandes tex ou latex en un fichier .dvi (device independant) qui ne contient ni les fonts ni les graphiques.
• Le programme dvips convertit ce fichier en .ps complet qu'on peut imprimer.
• Le caractère % permet d'insérer des commentaires. Tout ce qui le suit jusqu'à la fin de la ligne (y.c. le retour à la ligne) est ignoré.
• Les caractères $, &, %, #, _, {, }, ^ et \ sont réservés. Pour les imprimer, il faut les faire précéder par \.
• Plusieurs espaces sont considérés de la même façon qu'un seul espace, de même qu'un simple retour à la ligne.
• Une ligne vide (deux retours à la ligne consécutifs) définit un nouveau paragraphe. Plusieurs lignes vides sont considérées comme une seule.
• Par défaut, les commandes de TeX commencent par un backslash \. Il peut être suivi soit d'un nombre arbitraire de lettres, soit d'un seul caractère autre.
• Les commandes sont "case sensitive".
• Les espaces après une commande sont ignorés.
• Certaines commandes nécessitent un paramètre, habituellement donné entre { }.
• Certaines commandes admettent des paramètres facultatifs, qui sont alors donnés entre [ ].
• Le caractère $ permet d'entrer ou de sortir du mode mathématique.
• Un document LaTeX a toujours la structure suivante :

  \documentclass[options]{class} % Définit le type de document et % éventuellement des options associées \usepackage[options]{package1} % Charge éventuellement des packages \usepackage[options]{package2} % supplémentaires ... % Ensuite peuvent venir différentes % commandes concernant le document entier. \begin{document} % Début du document proprement dit ... \end{document} % Fin du document.

• Parmi les classes disponibles le plus souvent par défaut, on trouve :
  • article: pour des textes assez courts
  • report: pour des textes plus longs
  • book: pour des livres
  • slides: pour des transparents
  • letter: pour écrire des lettres
  et il est facile de créer ses propres classes.

Les accents et les styles internationaux

• Par défaut, (La)TeX n'accepte pas les lettre accentuées.
• Le tableau suivant donne un aperçu des commandes permettant de créer les lettres accentuées:
• Attention, il y a des pièges...
• On peut également utiliser le package inputenc, avec l'option latin1 (\usepackage[latin1]{inputenc}) qui permet à TeX de reconnaître ensuite les accents.
• Le package babel permet d'adapter TeX aux usages de différents pays (format de la date, règles typographiques, césures,...).

Un peu de typographie...

• Les styles de caractères:
• Les tailles de caractères:
• TeX a été conçu pour produire des documents de qualité, ce qui demande un petit effort de la part de l'utilisateur. Deux exemples incontournables :
  • Les guillemets: on n'utilise pas les mêmes guillemets pour ouvrir ou fermer: Si on utilise le bon package (Babel, avec l'option French), on peut aussi utiliser des guillemets "à la française" :
  • Les tirets: il existe quatre sortes de tirets différents:
    
    

Premier exemple concret : écrire un article/un rapport

• Le but est de (commencer à) écrire le rapport annuel du GULL. On utilise pour cela les classes standards article, rapport ou book et le résultat obtenu lors du cours est disponible, avec des commentaires supplémentaires.

Deuxième exemple concret : écrire une lettre

• La classe de document letter permet de mettre en page facilement des lettres. Par défaut, la mise en page est au format anglo-saxon (expéditeur à droite, destinataire à gauche). Il est possible d'obtenir une mise en page "à la française", mais ce n'est pas encore ce dont on a l'habitude en Suisse Romande.
• Denis Megevand de l'Observatoire de Genève, a développé une classe lettre, disponible sur ftp://obsftp.unige.ch/pub/tex/macros qui permet de produire des lettres au format Suisse Romand usuel.
• Le répertoire lettre/ contient tous les documents nécessaires pour créer une lettre à l'entête du GULL, en particulier
  • default.ins qui contient les informations générales sur le GULL (adresse, etc);
  • lettre.cls, la classe elle-même;
  • lettre.tex, un exemple de lettre créé lors du cours.

Quelques outils et applications divers

• Latex2HTML permet de convertir des fichiers LaTeX en HTML, tout en gardant le maximum de la structure et de la mise en forme. Les caractères qui n'ont pas d'équivalent en HTML (par exemple les formules mathématiques) sont converties en images. L'installation est classique (soit installer un paquet Debian ou RPM, soit simplement ./configure; make; make install) et l'utilisation tout autant:

  latex2html nom_du_fichier.tex

  On peut voir par exemple le résultat de Latex2HTML sur le rapport que l'on a écrit précédemment.
• LyX est un traitement de texte qui permet d'écrire des textes en mode Wysiwyg (y compris d'éventuelles formules mathématiques, et de générer ensuite du code LaTeX prêt à être compilé.
• TeX peut facilement être utilisé en mode non-interactif, pour générer par exemple des fichiers postscript depuis un script Perl ou PHP. Un exemple concret est le système de facturation créé par Félix Hauri sur son site http://www.f-hauri.ch, qui permet de préremplir les BVR bleus de la Poste en utilisant LaTeX [Attention: le site de la Poste semble changer les adresses de tous ses documents tous les quelques mois, et en ce moment, vous redirige automatiquement sur une page cryptée pour consulter ce document].

Références

• Donald Knuth. The TeXBook, Volume A de Computers and Typesetting, Addison-Wesley. 1984. Code source disponible sur ftp://sunsite.cnlab-switch.ch/mirror/tex/systems/knuth/tex/texbook.tex, nécessite le fichier de macros manmac.tex. La bible de TeX et PlainTeX.
• Leslie Lamport, LaTeX: A document Preparation System. Addison-Wesley, Reading. Deuxième édition, 1994. Similairement, la bible de LaTeX.
• Marie-Paule Kluth. FAQ LaTeX. Vuibert. Disponible sur http://www.faqs.org/faqs/fr/faq-latex-francaise/part1/ Une monstrueuse FAQ qui a ensuite été éditée en bouquin.
• Christian Roland. Latex par la pratique. O'Reilly. Un très bon livre sur LaTeX, pour une fois ce n'est pas une traduction de l'Anglais.
• Michel Goossens, Frank Mittelbach et Alexander Samarin. Latex Companion. CampusPress. En français malgré le titre, c'est un excellent complément au bouquin au livre de base de Leslie Lamport.
• Tobias Oetiker et al. The not so short introduction to LaTeX 2e. Disponible sur http://www.ctan.org/tex-archive/info/lshort/. Bonne introduction, disponible uniquement en ligne.
• Plus généralement, les sites http://www.ctan.org/ et http://www.latex-project.org/ sont une mine d'or.