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TeX
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TeX(/tɛx/,常被讀作 /tɛk/,音譯「泰赫」、「泰克」,風格化後寫作 「TeX」),是一個由美國計算機科學教授高德納(Donald Ervin Knuth)編寫的排版軟件。TeX的 MIME 類型為application/x-tex,是一款自由軟件。它在學術界特別是數學、物理學和計算機科學界十分流行。TeX被普遍認為是一個優秀的排版工具,尤其是對於複雜數學符號的處理。利用 LaTeX 等終端軟件,TeX就能夠排版出精美的文本以幫助人們辨認和尋找。
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歷史
高德納最早開始自行編寫TeX的原因,是因為當時的電腦排版技術十分粗糙,已經影響到他的巨著《計算機程序設計藝術》的印刷品質。他以典型的黑客思維模式,決定自行編寫一個排版軟件:TeX。
他計劃在 1978 年的學術休假時完成這項工作,但事實上,直到十多年之後的 1989 年,TeX排版語言才被「凍結」(可以使用)。1978 年夏天,蓋伊·史提爾二世在高德納編寫其第一版的TeX程式時,正好在高德納所工作的斯坦福大學,當他回到麻省理工學院(MIT)時他在 ITS 下重寫了TeX的輸出輸入系統。TeX的第一版是用 SASL 語言寫成的,運行於 PDP-10 型計算機,採用斯坦福大學的 WAITS 操作系統。在之後的TeX版本中,高德納發明了所謂的 「文學編程」(literate programming),一種從同一源文件自動生成可編譯的源代碼和高質量的文檔的編程方法。這種語言被稱為 WEB,它所生成的源代碼是使用 Pascal 編程語言。
一個從頭開始重寫的新版TeX於1982年發布,它被稱為TeX82。除了其他修改之外,原本的斷字算法被 Frank Liang 編寫的新算法所取代。TeX82還使用了定點而不是浮點,以確保結果在不同的計算機硬件上重現。[2]並且在蓋伊·史提爾二世的大力遊說下,TeX82包括一種真正的、圖靈完全的編程語言。[3]1989 年,高德納發布了新版本的TeX和 Metafont。[4]儘管高德納希望保持程序的穩定性,但他意識到,只能輸入 128 個不同的字符不足以容納外語;因此TeX3.0 版本的主要變化是能使用 8 位元輸入,即在文本中允許輸入 256 個不同的字符。
從TeX第三版開始,之後的升級是在小數點後加入一個新數位,使之越來越接近圓周率「π」的值。TeX目前的版本是 3.141592653。這顯示了TeX已經十分穩定,任何的升級都十分細微。高德納曾表示 「最後一次升級是(於我過世後)將版本數改為『π』,那時任何餘下的漏洞將被看作程序的功能。」[5]
由於TeX的源代碼基本上處於公共領域,其他程序員可以(並明確被鼓勵)改進系統,但需要使用其他名稱來分發修改後的TeX。例如,Omega 項目是在 1991 年之後開發的,主要是為了提高TeX的多語種排版能力。高德納創建了 「非官方」 修改版本,例如TeX-XeT,它允許用戶在同一文檔中混合寫入從左到右和從右到左書寫系統的文本。
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範例

此乃於 Microsoft Windows 系統中示範的簡易TeX文本範例。
首先建立一名為 myfile.tex 的純文本文件,並載有以下內容:
Hello, World
\bye % marks the end of the file; not shown in the final output
然後在命令行解釋器(Command line interpreter),如 cmd 或 PowerShell 中鍵入
tex myfile.tex
並回車確認,之後TeX便會建立一名為 myfile.dvi 的文件。此文件可用如YAP之類的 DVI 檢視器檢視。此檔於閱讀器可見的是 「Hello, World」 一句話。\bye 是一個TeX指令,作用等同於檔案結束標記,不會顯示於此。此 DVI 文件可在閱讀器中直接打印或轉換成更普遍的格式,例如 PostScript,或現代更常見的 .pdf 格式。
另外,使用指令 pdftex myfile.tex 亦能輸出 PDF 文件。PDFTeX出現之前,把 DVI 轉成PostScript 再轉成 PDF 所產生的字體顯示質量很差(但打印則沒問題)。這是由於TeX本身支持點陣字體(Type 3),而此遠不及向量字體(Type 1)的顯示質量好。
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以二次方程為例,
所有行內公式在TeX中都須以一對 $ 符號圍住。如果要使公式成為行間公式,也就是另起一行居中,則應以一對 $$ 取代一對 $。例如:
LaTeX 是一套以TeX描述的巨集軟件。LaTeX 有很多預設的模版、樣式。它比TeX更為結構化,如包含了供建立索引、表格、列表等的巨集和公用軟件。例如:
\documentclass[a4paper]{book}
\begin{document}
\section{ ... a title }
\subsection{ ... a subtitle}
%% Text goes here
\end{document}
執行
latex myfile.tex dvips myfile.dvi
會建立一本為 PostScript 檔的書。如要建立 PDF 檔則可使用
pdflatex myfile.tex
特性
TeX軟件在當時擁有其他排版軟件沒有或不成熟的功能。其中有一些功能得益於排版算法的創新,其中很多成為了高德納的學生的論文主題。儘管有些功能現在已經被其他排版系統所實現,但仍有部分功能是TeX所特有的,比如數學公式的自動間距調整。

由於TeX的設計目標是實現高質量的書籍排版,高德納在數學公式的排版上下了很大功夫。[6][7]
他研究了三種按照老方法排版、排版質量高的書籍:艾迪生韋斯利出版社(即高德納的《計算機程序設計藝術》的出版商)的出版物,尤其是漢斯·沃爾夫和 Joseph-Louis Lagrange 的書籍《Thermodynamics Innovation》(1856)、數學期刊《Acta Mathematica》、和數學期刊《Indagationes Mathematicae》。高德納通過研究其數學公式的排版,總結出了一套數學公式內部間距的規則,並將其用於TeX。[8]TeX排版數學公式時只是提供了一個間距調整引擎,實際的間距大小由數學字體提供。比如TeX默認的 Computer Modern 字體提供了一套成熟的間距參數,可以直接使用。
TeX的數學排版功能並非十全十美,有時也招來部分批評。比如TeX誕生的時代的部分機器由於容量不夠,不足以存儲TeX的所有字體參數,在部分場合需要hack才能正常使用。在美學方面,TeX對根號的處理也招致部分批評。[9]
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