2. Entendendo o LaTeX¶
2.1 Introdução ao LaTeX¶
Com o interpretador do LaTeX instalado no computador, ao longo das seções deste capítulo, serão dados os primeiros passos no aprendizado da linguagem. Vale ressaltar que o objetivo não é aprender ou treinar de forma exaustiva a linguagem, mas levar o leitor a compreender como e quando utilizar a linguagem. Dessa forma, serão introduzidos os comandos e estruturas principais da linguagem que são mais frequentemente utilizados.
Antes de iniciar com a utilização da linguagem, é necessário compreender como o LaTeX funciona e de que maneira ele é utilizado. A escrita de um documento em linguagem LaTeX, independente do tipo de editor utilizado (e.g., em linha de comando ou utilizando um editor do tipo WYSIWYG), o usuário estará sempre escrevendo o código fonte do que virá a ser o seu documento, no formato escolhido com suas tabelas, imagens, equações etc.
No LaTeX as palavras são marcadas a partir da utilização de instruções especiais que constituem as macros da linguagem. Macros são um conjunto de instruções que podem ser resumidas por um mnemônico (um nome) e que simplificam o uso daquele conjunto de instruções. Pode-se separar estas macros em marcadores e comandos. Ambas as instruções são macros da linguagem, mas esta separação é útil para que o leitor possa aprender a identificar de forma mais rápida as estruturas da linguagem. Sendo assim, em geral um marcador tem o seguinte aspecto \marcador{}, e um comando, tem em geral, o seguinte aspecto \comando[]{}. As diferenças entre estes dois tipos de macros é sutil, mas observe que um comando possui dois espaços delimitados por um par de []'s (colchetes) e por um par de {}'s (chaves), que servem para ajustar as opções e as instruções do comando, respectivamente. No caso dos marcadores, o argumento é a própria palavra que se deseja marcar.
Um documento LaTeX contém, portanto, as instruções que marcam e formatam o texto puro inserido. Esta formatação é feita a partir de um interpretador da linguagem que se encarrega de formatar e apresentar o arquivo final no formato adequado. A Figura 1 mostra um diagrama com as etapas envolvidas na compilação1 de um documento LaTeX até a sua apresentação final.
Na Figura 1, observe que o compilador puro latex da linguagem, cria um documento na extensão .dvi. Esta extensão, Device Independent Format (DVI), é o formato original dos documentos compilados pela linguagem e faz parte apenas do ecossistema do LaTeX/LaTeX. Por outro lado, é muito comum obter documentos no formato Portable Document Format (PDF), o qual suporta mais cores, permite melhores níveis de compressão e é formato padrão de documento eletrônicos. Para isto, a partir do compilador latex, pode-se utilizar algum tipo de conversor (e.g., dvi2ps) e então, converter para o formato PDF a partir do documento PostScript (PS). Nesta etapa, também pode-se utilizar outro conversor (eg., ps2pdf) para então se obter o documento PDF final. Por outro lado, o compilador pdflatex realiza estas etapas intermediárias de forma direta, i.e., a partir de um documento LaTeX (.tex), pode-se obter o documento PDF (.pdf) diretamente.
O compilador pdflatex é o compilador mais popular. Apesar disso, ele não suporta algumas características mais modernas, como o suporte ao formato OpenType2. O pdflatex não suporta nativamente a codificação 8-bit Unicode Transformation Format (UTF-8, veja mais detalhes na Seção 2.3 adiante). Para amenizar estas deficiências, compiladores mais modernos foram desenvolvidos. Entre eles, pode-se citar o XeLaTeX (pronuncia-se "QueLaTec" ou "QuiLaTec") e o LuaTeX. Ambos suportam a codificação UTF-8 nativamente, além de permitirem a utilização de formatos de fontes mais modernas como OpenType.
Exemplo 1: Um documento LaTeX mínimo
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No Exemplo 1 acima, observe que um documento LaTeX possui uma estrutura específica. Esta estrutura é iniciada com uma descrição do tipo de documento dado pelo comando documentclass (no Exemplo 1 indicando que o documento tem o formato de article, i.e., um artigo). Tudo o que é escrito entre esta instrução e a próxima (document), é chamada de "preâmbulo". Nesta seção podem ser carregados pacotes específicos da linguagem que permitem o uso de diferentes ambientes além de outros tipos de macros (veja na Tabela 1 da Parte 5 os pacotes utilizados neste documento). Entre as palavras reservadas begin e end, o documento em si é escrito. Além disso, observe também que dois comentários estão inseridos no documento, os quais não aparecem na versão compilada. Um comentário na linguagem LaTeX ou LaTeX é iniciado pelo caracter especial %. Recomenda-se aos usuários a utilização de comentários para a organização dos seus documentos, seja para explicar macros, separar as seções, ou mesmo remover temporariamente partes do texto. Documentos LaTeX, independente da sua classe (e.g., book, report, article e letter), podem ser muito simples ou complexos. O estilo para Teses e Dissertações do INPE (apresentado na Parte 4, é um exemplo de documento complexo que inclui estilo e formatação próprios, que tornam a sua visualização bastante distinta.
Durante o aprendizado da linguagem, é bastante frequente a busca por informações na internet. A internet está repleta de sites que trazem exemplos de códigos prontos que mostram como obter determinado resultado. No Exemplo 1, foi mostrado um documento mínimo e este tipo de documento serve como base para se testar pacotes diferentes, ambientes novos e outros tipos de macros.
Nota
Na internet é muito comum encontrar exemplos simplificados de documentos. Ao procurar por estes exemplos em inglês, utilize as palavras-chave "Latex Minimal Working Example" ou "Latex MWE".
Pacotes no LaTeX são extensões da linguagem que permitem que novos marcadores e comandos sejam utilizados. Há muitos pacotes que são populares por suas funcionalidades. Por exemplo, caso seja necessário utilizar páginas nos modos retrato e paisagem no mesmo documento, pode-se utilizar o pacote rotating. Neste caso, deve-se incluir o comando \usepackage{rotating} no preâmbulo do documento. O pacote xcolor é utilizado quando se deseja utilizar cores diferentes no documento. Outro pacote útil, é o minted, que permite listar códigos e destacar as palavras-chave de uma determinada linguagem, além de inserir numeração nas linhas de um código. Para a inserção de imagens vetoriais, pode-se utilizar os pacotes tickz ou pstricks, os quais provêm ambientes específicos para esta finalidade. Há também pacotes específicos para a confecção de tabelas, como o tabular. Neste documento, uma série de pacotes são carregados (veja a Tabela 1 da Parte 5), a partir dos quais são mostrados os exemplos da linguagem LaTeX. Especificamente para este propósito, utiliza-se o pacote tcolorbox. Com este pacote, são construídas as caixas com as dicas, os exemplos e os exercícios. No estilo do INPE, apresentado em detalhes na Parte 3, muitos pacotes já são carregados por padrão, de forma que o usuário não precisa se preocupar em descobrir qual pacote precisa ser carregado quando, por exemplo, precisar inserir legendas nas figuras que inserir. Para esta finalidade, pode-se utilizar os pacotes caption e subcaption.
Entretanto, para quem está iniciando na utilização da linguagem LaTeX, certamente encontrará dificuldades nesse entendimento. Há uma diversidade de pacotes e encontrar informações sobre eles é pode ser confuso. Orienta-se, portanto, sempre ter como referência o site do Comprehensive TeX Archive Network (CTAN), o qual pode ser acessado pelo endereço https://www.ctan.org/. No CTAN podem ser encontradas as referências e documentações de todos os pacotes do LaTeX. Se algum pacote não estiver disponível na distribuição em uso do LaTeX, pode-se baixar o arquivo referente ao pacote e adicioná-lo no local apropriado no computador. Por exemplo, durante a escrita deste documento, decidiu-se utilizar o pacote material-colors (veja a Seção 2.6). Este pacote não está disponível nativamente no compilador LaTeX do editor online do Overleaf, mas foi possível obtê-lo a partir da página do projeto no CTAN (https://www.ctan.org/pkg/xcolor-material) e adicioná-lo facilmente ao projeto deste documento.
Com uma ideia mais clara sobre o aspecto de um documento LaTeX, é possível utilizar o Exemplo 1 para compilação. Neste exemplo, será considerado processo manual de compilação. Para começar, salve o exemplo em um arquivo texto. Pelo terminal, naveue até o diretório onde o arquivo foi salvo (neste exemplo, o arquivo foi salvo com o nome exe_doc.tex). Para compilar o documento do Exemplo 1, basta seguir a sequência de comandos a seguir:
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Com o comando latex acima, serão gerados os seguintes arquivos, sendo o principal deles, o arquivo exe_doc.dvi:
exe_doc.texexe_doc.logexe_doc.dviexe_doc.aux
Nota
Se o documento a ser compilado possuir título e partes, como capítulos, seções, subseções etc, será nacessário executar o comando latex exe_doc.tex duas vezes. Dependendo da estrutura do documento, e.g., se ele contém um sumário, outros arquivos intermediários poderão ser criados.
Em seguida, executar o programa dvips:
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Com o comando dvips acima, será gerado o arquivo exe_doc.ps. Por fim, basta utilizar o comando ps2pdf para gerar o arquivo exe_doc.pdf:
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Assim como é moistrado no diagrama da Figura 1, é possível utilizar o comando pdflatex para gerar o arquivo final exe_doc.pdf em uma única etapa, a partir do arquivo original exe_doc.tex. Utilizando a linha de comando para a compilação manual de documentos LaTeX, é possível também emular o mesmo comportamente de alguns editores WYSIWYG. No Apêndice B, são apresentadas algumas opções possíveis com o comando latexmk.
Se o leitor estiver utilizando algum editor WYSIWYG, certamente achará mais fácil pressionar o botão "compile" ou "build and view" (como no caso do editor \(\TeX\) Studio). Independente da forma como o documento é compilado, os resultados serão os mesmos.
Nas próximas seções, serão introduzidos os diversos marcadores e comandos que podem ser utilizados para alterar a aparência e o posicionamento dos textos e parágrafos, figuras, tabelas e demais elementos que constituem um documento formatado no LaTeX.