LaTeX 环境 Environment

原文：Environments
译者：Xovee
翻译时间：2023年4月16日

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LaTeX 环境 Environment
介绍
环境

LaTeX环境被用于对文档的某一个部分进行特别的格式设置。本文介绍如何使用已有的LaTeX环境，以及如何定义新的环境。

介绍

环境由\begin{name}和\end{name}声明：

\begin{name}
Your content here...
...goes here...
\end{name}

其中name是环境的名字，例如在下面的例子中，我们使用center环境来让一个段落的文字居中对齐：

\documentclass{article}
\begin{document}
\begin{center}
This is a demonstration of the \texttt{center} environment. 
This paragraph of text will be \textit{centred} because it is 
contained within a special environment. Environments provide 
an efficient way to modify blocks of text within your document.
\end{center}
\end{document}

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环境

下面的例子使用tabular环境来显示一个表格。该环境接受一个额外的参数{c c c}，这个参数定义了表格中内容的对齐方式。更多有关创建表格的信息请参考这篇文章。

\documentclass{article}
\begin{document}
\begin{tabular}{ c c c } 
  cell1 & cell2 & cell3 \\ 
  cell4 & cell5 & cell6 \\ 
  cell7 & cell8 & cell9 \\ 
 \end{tabular}
\end{document}

在这里插入图片描述
大部分环境命令接受的参数都位于方括号之内。

定义一个新环境

我们使用\newenvironment 来定义新的环境：

\newenvironment{name}[numarg][optarg_default]{begin_def}{end_def}

其中：

name是我们指定的环境名
numarg是参数的数量（1到9）。如果没有指定numarg，则该环境不接受任何参数输入。例如boxed环境。
optarg_default将环境的第一个参数设定为可选参数，并且设定了其默认值。即，如果用户没有输入可选参数的值，那么环境将会使用默认值。
begin_def定义了环境开始时候所执行的代码。你可以在这里使用环境的参数，例如#1、#2等。
end_def定义了环境结束时所执行的代码。但是在这里你不能使用环境的参数。

定义简单的环境

在这个例子中，我们定义boxed环境。它不接受任何参数。它的功能是给文本外加一个方框。

\documentclass{article}
%We can define the environment in the preamble
\newenvironment{boxed}
    {\begin{center}
    \begin{tabular}{|p{0.9\textwidth}|}
    \hline\\
    }
    { 
    \\\\\hline
    \end{tabular} 
    \end{center}
    }
%
\begin{document}
Now we can use the \texttt{boxed} environment in our document:

\begin{boxed}
This text is formatted within the \texttt{boxed} environment.
\end{boxed}

This text is typeset outside the \texttt{boxed} environment.
\end{document}

在这里插入图片描述
现在我们来分析如何使用\newenvironment 定义这个boxed环境：

name是boxed
没有使用[numarg]或者[optarg_default]
begin_def定义在大括号之内，里面的代码将会在环境开头执行：

\begin{center}
\begin{tabular}{|p{0.9\textwidth}|}
\hline\\

end_def定义在大括号之内，里面的代码将会在环境结束的时候执行：

 \\\\\hline
 \end{tabular} 
 \end{center}

在这个例子中，begin_def定义了一个center环境，在center环境中，定义了tabular环境的初始代码（在文本外画横线和竖线）。end_def定义了一个横线，然后是tabular环境和center环境的结束代码。

定义可接受参数的环境

基于上一个例子，我们定义可以接受参数的boxed环境：

使用一个可选参数来定义boxed环境的标题。如果用户没有输入可选参数，使用默认的标题即This is a box
使用第二个参数，该参数的作用是在环境内容的开头显示参数的内容。

所以我们有两个参数：

第一个参数是可选的
第二个参数是强制的

同时，numarg需要设定为2.

下面是更新后的boxed环境：

\newenvironment{boxed}[2][This is a box]
    {\begin{center}
    Argument 1 (\#1)=#1\\[1ex]
    \begin{tabular}{
   
   {
   
   {!}}p{0.9\textwidth}{
   
   {!}}}
    \hline\\
    Argument 2 (\#2)=#2\\[2ex]
    }
    { 
    \\\\\hline
    \end{tabular} 
    \end{center}
    }

我们新增了[numarg]，值设定为2
我们新增了[optarg_default]，使第一个参数变为可选参数，同时提供了一个默认值即This is a box。

下面的例子展示了新定义的环境的使用：

\documentclass{article}
% Note the default value for the first
% argument is provided by [This is a box]
\newenvironment{boxed}[2][This is a box]
    {\begin{center}
    Argument 1 (\#1)=#1\\[1ex]
    \begin{tabular}{|p{0.9\textwidth}|}
    \hline\\
    Argument 2 (\#2)=#2\\[2ex]
    }
    { 
    \\\\\hline
    \end{tabular} 
    \end{center}
    }
\begin{document}
\textbf{Example 1}: Use the default value for the first argument:
 
\begin{boxed}{Some preliminary text}
This text is \textit{inside} the environment.
\end{boxed}

This text is \textit{outside} the environment.

\vskip12pt

\textbf{Example 2}: Provide a value for the first argument:
 
\begin{boxed}[This is not the default value]{Some more preliminary text}
This text is still \textit{inside} the environment.
\end{boxed}

This text is also \textit{outside} the environment.
\end{document}

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带编号的环境

我们可以手动创建计数器，或者使用\newtheorem环境来实现带编号的环境：

\documentclass{article}
% Define our numbered environment within the preamble
\newcounter{example}[section]
\newenvironment{example}[1][]{\refstepcounter{example}\par\medskip
   \noindent \textbf{Example~\theexample. #1} \rmfamily}{\medskip}

% Another numbered environment defined with \newtheorem
\usepackage{amsmath} % For the \newtheorem command
\newtheorem{SampleEnv}{Sample Environment}[section]
\begin{document}

\section{User-defined numbered environments}

\begin{example}
First user-defined numbered environment (number \theexample).
\end{example}

\begin{example}
Second user-defined numbered environment (number \theexample).
\end{example}

\section{More user-defined numbered environments}
Note how the example numbering has restarted at 1:

\begin{example}
First user-defined numbered environment (number \theexample).
\end{example}

\begin{SampleEnv}
User-defined environment created with the \verb|\newtheorem| command.
\end{SampleEnv}
\end{document}

在这里插入图片描述
注意事项：

在example环境中，命令\newcounter{example}[section]创建了一个计数器（counter），命名为example。该计数器：
- 使用refstepcounter{example}命令来对计数器的数字进行增加（一次加1）
- 每次有\section{...}开始的时候，重置计数器
- 一个新的变量，通过\theexample访问。更多有关计数器的内容请参考这篇文章。
命令\newtheorem直接创建了一个编号环境，并且接收三个参数：
- 环境的名字（在这个例子中为SampleEnv）
- 环境的展示标题（在这个例子中为加粗的Sample Environment）
- 一个可选参数，决定了计数器重置的规则（在这个例子中计数器的值随着section环境变化）

除了\newtheorem环境，amsthm包和amsmath包还提供了很多其他的数学环境。

重定义已有的环境

我们可以使用\renewenvironment 命令来重定义已有的环境，这个命令的语法与\newenvironment相同：

\newenvironment{name}[numarg][optarg_default]{begin_def}{end_def}

下面的例子展示了如何重定义了itemize环境（只是一个例子）。新的itemize环境将文字居中对齐，并且将其字体设置为斜体：

\documentclass{article}
% Redefine the environment in the preamble
\renewenvironment{itemize}
{\begin{center}\em}
{\end{center}}
\begin{document}

\begin{itemize}
We have redefined the \texttt{itemize} environment so that any text 
within it is centred and emphasised (italicized). It no longer creates
a bulleted list---this is only an example and not intended for use 
in real documents!
\end{itemize}
\end{document}

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