LaTex实战笔记 2-插入 Python 程序代码块

本文以插入 Python 程序代码块为例，详细介绍 minted 包的下载、安装、配置和使用。

minted 是一个用于突出显示源代码的 LaTeX 包，特别适用于 Python 程序代码的显示，也可以用于其它常用程序语言。

minted 包使用 Pygments 库简化了表达性语法高亮显示，还可以使用 fancyvrb 自定义选项输出。

网上关于使用 minted 包的资料很多，但有些讲的不清楚，有些跳过了一些步骤。我也踩了不少坑，干脆写篇笔记记录下来。

1. 需求描述和解决方案

在 LaTeX 将程序代码块按照程序设计语言的语法进行高亮显示。

常用的解决方案有：

• 使用 listings 宏包。
  应用 listings 宏包可以对程序源代码的关键词、注释和字符串等使用不同的字体、颜色、加粗，也可以为代码添加边框、背景等风格，还可以自动显示程序行数。
  该方法需要自己设置语法高亮，在 LaTeX 中定义的参数比较复杂。
• 使用minted 宏包。
  应用 minted 宏包可以对程序源代码的 关键词、注释和字符串等使用不同的字体、颜色、加粗，也可以为代码添加边框、背景等风格，还可以自动显示程序行数。
  该方法需要安装其他软件的 Pygments，安装配置比较复杂，但在 LaTeX 中的定义和使用比较简单。
  本文以插入 Python 程序代码块为例，详细介绍 minted 包的下载、安装、配置和使用。

2. minted 包的安装与配置

2.1 安装 Python 第三方库 Pygments

Pygments 可以完全定制任何程序语言所支持的突出显示标记，包括字符串、数字、类型标识符和外来结构（如HTML标记）中的特殊格式序列。

minted 包需要安装其他软件的 Pygments。

基于 minted 包插入 Python 程序代码块，首先要在 Python 中安装 Pygments 第三方库。步骤如下：

• 打开命令行窗口 cmd

• 使用包管理工具 pip 安装 Pygments 第三方库

pip install pygments

推荐从国内镜像源安装：

pip install pygments -i http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

说明：也可以通过 Anaconda 或其它方法安装。

2.2 下载和安装 minted 宏包

• TeXLive 和 MiKTeX 编辑器已经带有自带 minted 宏包，则可以跳过包的下载安装步骤。

• 如果编辑器没有自带 minted 宏包，则需要自行下载 minted.sty 文件，可以从 CTAN 或 Github 获得：

  • CTAN 官方地址：CTAN: Package minted (https://ctan.org/pkg/minted)
  • Github 官方地址下载： github.com (https://github.com/gpoore/minted/tree/master/source)

• 下载后要将 minted.sty 文件复制到 LaTeX 的安装路径，如：D:\Texlive\texmf-local\tex\latex\local

2.3 配置 LaTeX 编译环境

在 Latex 编译环境中要加入参数 –shell-escape。

需要注意的是，如果在命令行窗口使用 latex 编译器，直接添加参数 –shell-escape。例如：

latex -shell-escape test.tex

但是在 TeXworks 等编译器中设置时，添加的参数是 -–shell-escape，注意是两个短横线。

• 对于 TexStudio 软件：
  • 打开 TeXworks，选择菜单 编辑 >> 首选项；
  • 弹出 TeXworks首选项 窗口，选择 排版；
  • 在下方 处理工具 选中 XeLaTeX，点击 编辑，弹出 工具配置 窗口；
  • 选择添加按钮 $+$ 添加新参数，输入-–shell-escape，注意是两个短横线；
  • 选择箭头按钮 $\Uparrow$ ，将输入的参数-–shell-escape上移到第一行。

• 对于 TexStudio 编辑器，通过 Options >> Configure TeXstudio >> Commands，将编译命令参数修改为：

xelatex.exe -synctex=1 -interaction=nonstopmode --shell-escape %.tex

• 对于 WinEdit 编辑器，通过 Options >> Execution Modes， 在 Console Applications 的 Accessories 中选择 XeLaTeX，在下方的 Switches 中加入 --shell-escape 即可。

3. minted 包的使用

3.1 基本使用

minted 包的基本使用是：

• 引用minted 包： \usepackage{minted}
• 将程序代码插入 minted 环境中

\begin{minted}{<language>}
<code>
\end{minted}

测试案例：

新建一个 .tex 文件，复制以下代码进行编译，就可以测试 minted 的安装配置是否正确。注意要选择 xeLaTex 编译器。

\documentclass{article}

\usepackage{minted}

\begin{document}
\begin{minted}{c}
int main() {
printf("hello, world");
return 0;
}
\end{minted}
\end{document}

运行结果：

注意事项：

minted 包与 LaTeX 中其它的一些定义可能存在冲突，同时存在将会报错。这也是本文推荐新建文件，复制上述简单代码进行测试的原因。

例如，将以下设置英文字体的语句加入刚才的 tex 文件中，就会发生错误，如下图所示。

\usepackage{newtxtext} % 设置英文字体

3.2 扩展使用

3.2.1 \mint 命令行

对于单行的源代码，可以使用 \mint 命令简写，语法为：

\mint[⟨options⟩]{⟨language⟩}⟨delim⟩⟨code⟩⟨delim⟩

使用 \mint 命令来排版一行程序代码，可以简化代码，效果与 minted 环境的输出是等效的。例如：

\mint{python}|import this|

3.2.2 \mintinline 行内使用

使用 \mintinline 命令可以排版一行文本内的程序代码，语法为：

\mintinline[⟨options⟩]{⟨language⟩}⟨delim⟩⟨code⟩⟨delim⟩

\mintinline 命令的分隔符可以是一对字符，如\ mint，也可以是一对匹配的花括号，如 {}。例如：

words \mintinline{python}{print(x**2)} words

3.2.3 \inputminted 文件输入

使用 \inputmented 命令可以读取和格式化整个文件，语法为：

\inputminted[<options>]{<language>}{<filename>}

4. Pygments 样式表

Pygments 提供了很多样式表，因此设置所需的样式表就可以切换高亮显示的效果。语法为：

\usemintedstyle[⟨language⟩]{⟨style⟩}

可以对整个文档（不指定语言）设置新的样式，也可以仅针对特定语言设置新的样式。

stylename可以通过 Pygments 在线演示 https://pygments.org/demo/ 或者 $pygmentize-Lstyles$ 命令查看。所有可用样式表的列表如下：

* default:
    The default style (inspired by Emacs 22).
* emacs:
    The default style (inspired by Emacs 22).
* friendly:
    A modern style based on the VIM pyte theme.
* colorful:
    A colorful style, inspired by CodeRay.
* autumn:
    A colorful style, inspired by the terminal highlighting style.
* murphy:
    Murphy's style from CodeRay.
* manni:
    A colorful style, inspired by the terminal highlighting style.
* material:
    This style mimics the Material Theme color scheme.
* monokai:
    This style mimics the Monokai color scheme.
* perldoc:
    Style similar to the style used in the perldoc code blocks.
* pastie:
    Style similar to the pastie default style.
* borland:
    Style similar to the style used in the borland IDEs.
* trac:
    Port of the default trac highlighter design.
* native:
    Pygments version of the "native" vim theme.
* fruity:
    Pygments version of the "native" vim theme.
* bw:

* vim:
    Styles somewhat like vim 7.0
* vs:

* tango:
    The Crunchy default Style inspired from the color palette from the Tango Icon Theme Guidelines.
* rrt:
    Minimalistic "rrt" theme, based on Zap and Emacs defaults.
* xcode:
    Style similar to the Xcode default colouring theme.
* igor:
    Pygments version of the official colors for Igor Pro procedures.
* paraiso-light:

* paraiso-dark:

* lovelace:
    The style used in Lovelace interactive learning environment. Tries to avoid the "angry fruit salad" effect with desaturated and dim colours.
* algol:

* algol_nu:

* arduino:
    The Arduino® language style. This style is designed to highlight the Arduino source code, so exepect the best results with it.
* rainbow_dash:
    A bright and colorful syntax highlighting theme.
* abap:

* solarized-dark:
    The solarized style, dark.
* solarized-light:
    The solarized style, light.
* sas:
    Style inspired by SAS' enhanced program editor. Note This is not meant to be a complete style. It's merely meant to mimic SAS' program editor syntax highlighting.
* stata:
    Light mode style inspired by Stata's do-file editor. This is not meant to be a complete style, just for use with Stata.
* stata-light:
    Light mode style inspired by Stata's do-file editor. This is not meant to be a complete style, just for use with Stata.
* stata-dark:

* inkpot:

* zenburn:
    Low contrast Zenburn style.
* gruvbox-dark:
    Pygments version of the "gruvbox" dark vim theme.
* gruvbox-light:
    Pygments version of the "gruvbox" Light vim theme.

5. 自定义显示风格

minted 可以通过定义键值 $key=value$ 使用选项，自定义显示风格。

行间和行内代码分别用命令\setminted和\setmintedinline设置。

常用选项很多，具体参见 minted 说明文档。

本文只给出一个案例。

\documentclass{article}
\usepackage{minted} %  -shell-escape 
\begin{document}
\begin{minted}[mathescape,
               linenos,
               numbersep=5pt,
               gobble=2,
               frame=lines,
               framesep=2mm]{csharp}
  string title = "This is a Unicode π in the sky"
  /*
  Defined as $\pi=\lim_{n\to\infty}\frac{P_n}{d}$ where $P$ is the perimeter
  of an $n$-sided regular polygon circumscribing a
  circle of diameter $d$.
  */
  const double pi = 3.1415926535
\end{minted}
\end{document} 

显示结果如下：

（本文完）

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