我几个月前看到国外有人分享用 LaTeX 实时记 1700 页数学笔记的感受，当时就被惊艳到了，心生向往。这次因为疫情待在家里上在线课程，总算是给了我一个带电脑进课堂的机会。于是我也仿照原作者的做法尝试了用记 LaTeX 笔记，这篇文章就来写一写我配置环境时遇到的坑和使用感受。

系统选择

原文的作者采用的是 Ubuntu 发行版 + bspwm 作为桌面管理器，但是 bspwm 太小众，网上的资料很少。而且实测装在 Ubuntu 上默认的配置在视觉上不协调（还要自己去装一个像样的状态栏，总之就是太烦了）。相比之下 i3 作为另一个 Tiling Window Manager 比 bspwm 资料多多了，也比较适合我这种小白。权衡之下我选用 Manjaro + i3。在 Virtual Box 下安装。

配置镜像

这一步不是必须的，因为 Manjaro 的默认源在国内的速度也还可以接受（~400kBps）。但是换了交大的源之后可以到 10MBps：

sudo pacman -Syy
sudo pacman-mirrors -i -c China -m rank
sudo pacman -Syyu

然后编辑 /etc/pacman.conf 加上 ArchLinuxCN 的交大镜像：

[archlinuxcn]
SigLevel = Optional TrustedOnly
Server = https://mirrors.sjtug.sjtu.edu.cn/archlinux-cn/$arch

最后导入一下密钥环，镜像就配置完了：

sudo pacman -Syy && sudo pacman -S archlinuxcn-keyring

安装 Virtual Box GA

Manjaro 默认对于虚拟机的支持不是很好。我不选择在 VMWare 上装 Manjaro 的主要原因也是因为我没有找到 VMWare 下自动分辨率比较简单的解决方案。在 Virtual Box 下只要装 Virtual Box Guest Addition 就可以了，美滋滋。

先安装基本的编译套件：

sudo pacman -S gcc make

然后查看一下 Linux 内核版本：

uname -r

是 5.4，因此安装 5.4 的 headers：

sudo pacman -S linux54-headers

之后在 Virtual Box 菜单下插入 GA 的 iso 文件。我最初是手动挂载的（因为找不到 i3 里面怎么开文件管理器），就是 sudo blkid 看一下设备然后 mount（如果出现不支持 iso9660 直接重启）。后来意识到文件管理器的名字是 pcmanfm，再发现默认可以直接 mod + F3 打开文件管理器，于是就可以在上面直接操作了。cd 进去运行 autorun.sh 跑完重启。就发现可以自动适应外部分辨率以及共享剪贴板了，非常方便。

配置键位

默认 Manjaro 配置的 mod 键是 super，也就是 Win 键。但是实测 Win 键在虚拟机环境下会有小问题（例如 Win + L 总是会被 Windows 先拦截导致锁屏）。所以我到 ~/.i3/config 里面把 mod 键改成了 alt。我还把 i3 默认的 jkl: 键位改成了和 Vim 相一致的 hjkl 键位。

中文相关

Manjaro 默认的中文渲染很有问题（装系统的时候居然没有中文字体！）。因此需要手动配置中文的渲染。

我基本上是按照 Arch Wiki 上的 Android 类字体配置的。但是 Arch Wiki 上没有配置给终端用的等宽字体，需要个人发挥一下。我最喜欢的等宽字体是 Sarasa Gothic（因为有中文）（去除中文我现在最喜欢的是 Jetbrains Mono）。我发现 ArchLinuxCN 的源上已经有这款字体了，于是直接安装：

sudo pacman -S ttf-sarasa-gothic

然后修改 ~/.Xresources

URxvt.font: xft:Sarasa Term SC:size=12

重启一下就好了（其实不用重启，xrdb ~/.Xresources 也行？）

接着是输入法。我原来准备装搜狗的，但是搜狗因为各种奇奇怪怪的原因（比如说字体找不到，比如说默认装 fcitx 的时候没有 qt4 的支持需要额外安装）不能用，在各种坑之后我决定不用它改用 sunpinyin+cloud pinyin 的组合，试用下来也是相当令人满意的：

sudo pacman -S fcitx-im
sudo pacman -S fcitx-configtool
sudo pacman -S fcitx-sunpinyin fcitx-cloudpinyin

安装后在 ~/.xprofile 里面加上下列几行启用 fcitx

export GTK_IM_MODULE=fcitx
export QT_IM_MODULE=fcitx
export XMODIFIERS="@im=fcitx"
fcitx -d

最后一行是我自己加上的，因为似乎由于一些原因 fcitx 它开机不自启……

配置 TeX

终于可以开始进入正题了，首先安装 TeXLive：

sudo pacman -S texlive-most texlive-langchinese

接着安装 Vim Plug，在 ~/.vimrc 里面写入自动安装脚本（手动安装亦可）以及一些基本的配置：

set number
set tabstop=4
set softtabstop=4
set shiftwidth=4
set smartindent

syntax on

if empty(glob('~/.vim/autoload/plug.vim'))
    silent !curl -fLo ~/.vim/autoload/plug.vim --create-dirs
        \ https://raw.githubusercontent.com/junegunn/vim-plug/master/plug.vim
    autocmd VimEnter * PlugInstall --sync | source $MYVIMRC
endif

接着安装所必要的 VimTeX 插件以及 UltiSnips 插件并进行相关的配置：

call plug#begin('~/.vim/plugged')

Plug 'lervag/vimtex'
let g:tex_flavor='latex'
let g:vimtex_view_method='zathura'
let g:vimtex_quickfix_mode=0
set conceallevel=1
let g:tex_conceal='abdmg'

Plug 'sirver/ultisnips'
let g:UltiSnipsExpandTrigger='<tab>'
let g:UltiSnipsJumpForwardTrigger='<tab>'
let g:UltiSnipsJumpBackwardTrigger='<s-tab>'
let g:UltiSnipsSnippetDirectories=['mysnippets']

call plug#end()

安装 Zathura 作为 PDF 阅读器：

sudo pacman -S zathura zathura-pdf-mupdf

我查到 Manjaro i3 终端默认的背景色是#222D31，因此在 ~/.config/zathura/zathurarc 里面写入

set default-bg "#222D31"
set recolor "true"
set recolor-lightcolor "#222D31"
set recolor-darkcolor "#FFFFFF"

这样 Zathura 打开白色的 pdf 文档的时候就会自动重新着色，完成了色调上的统一。

Vimtex 默认使用 latexmk 编译，latexmk 默认调用 pdflatex。因为要用中文我们希望它调用 xelatex，于是在 ~/.latexmkrc 里面加上

$pdf_mode = 1;
$pdflatex = 'xelatex --shell-escape %O %S';

现在随便打开一个 tex 文档，打出 \ll，预览就冒出来了，非常方便。

配置 Snippets

我基本上复制了作者原博客上的大部分 snippets 的定义。再加上了一些我觉得比较常用的：

snippet exm "example" bA
\begin{example}
$1
\end{example}
$0
endsnippet

snippet sln "solution" bA
\begin{solution}
$1
\end{solution}
$0
endsnippet

snippet -> "arrow" A
\Rightarrow
endsnippet

snippet sc "since" wA
\because
endsnippet

snippet tf "therefore" wA
\therefore
endsnippet

snippet tx "text" wA
\text{$1}$0
endsnippet

snippet par "()" wA
\left($1\right)$0
endsnippet

snippet pbk "[]" wA
\left[$1\right]$0
endsnippet

snippet pbr "{}" wA
\left\\{$1\right\\}$0
endsnippet

snippet pabs "||" wA
\left|$1\right|$0
endsnippet

snippet enum "enumerate" bwA
\begin{enumerate}
$1
\end{enumerate}
$0
endsnippet

snippet ml "multiline math" bwA
\begin{gather*}
$1
\end{gather*}
$0
endsnippet

笔记源文件的 preamable 定义如下，使用 fleqn 选项对所有方程进行左对齐，并定义 example 和 solution 环境方便记例题和解答：

\documentclass[fleqn]{ctexart}

\usepackage{amsthm}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{tikz}

\newtheorem*{solution}{解}
\newtheorem{example}{例}[subsection]

\begin{document}
    \maketitle
    ...
\end{document}

最后的效果如下：

成果：

对比手写版：

是不是看起来还不错？

使用感受

优点

格式内容分离，便于重新排版与整理
字体统一美观（自己手写的字实在是太丑了哇）
例题的自动编号很赞！

缺点

Vim 原来就有两个常用的模式，输入法的使用又增加了一个模式。来回 shift 切换打断了编辑的流畅性，降低了效率。尤其是很多时候输入法还没切回英文就 jj 一下或者切片段，结果还要删掉，按 shift，然后重新打，有的时候着实糟心。
Snippets 多固然增加了效率，但是也增加了记忆的负担。对于我这种新手来说，过多的 snippets 只是把打 LaTeX 的时间转换成回忆用哪个 snippet 比较好的时间，一下子增加太多 snippets 也会降低效率。
错字的存在。搜狗输入法对于偶尔的打错具有自动修正的功能，但是无论是谷歌拼音还是 sunpinyin 在这方面都不行，加上很多时候这些输入法的选词并不智能，一个个看过来选词其实也是非常耗费时间的。
还是错字，例如 “已知” 错打成 “一直”，英文可以配置 spell checker 做实时的纠正，这在原文当中也有提到，但是中文目前在这方面还缺乏支持。我听说百度有这方面的接口，但是不知道对于数学笔记专业性这么强的语料效果怎么样。Vim 插件我是肯定没找到。
笔记的结构比较松散，在笔记本上我们可以拿箭头划来划去，有旁注也可以轻松插入，但是这在 LaTeX 当中绝非易事。很多时候数学笔记的格式很容易让人陷入纠结，比如说我乱打的一段

设 $y=kx+b,\quad (k\neq 0)$

$\Rightarrow x=\frac{y-b}{k}$ 又因为已知 $k=\tan \alpha$…

这种格式要怎么排版呢？
1. 是整个作为一个大的 display style math，中文文字作为 \text{} 镶嵌其中？
2. 还是一行一个 display-style math?
3. 还是有中文字的行用 inline math，然后纯数学符号的行用 display math?
4. 要不要用 gather* 这种环境？
又比如说如下这段：

$\begin{cases}x=1 \\y=2\end{cases}$ 或 $\begin{cases}x=2 \\y=1\end{cases}$

手写起来非常简单，但是 LaTeX 代码呢？
```
$\begin{cases} x=1 \\ y=2 \end{cases}$
或
$\begin{cases} x=2 \\ y=1 \end{cases}$
```
一下子复杂了不少，更别说为了中间的 “或” 字需要输入法切换。这是 snippets 也难以挽救的低效。
我还没有试过画图。但是这一定是一个天坑。
如果编译失败那几乎是当场去世（悲）

总结

就我个人体验而言，用 LaTeX 记笔记虽然能够达到非常高的排版质量，但是并没有传说中的那么高效（尤其是在使用中文的背景之下）。用 LaTeX 整理笔记自然是极好的，但是用 LaTeX 在课堂上实时记笔记绝对属于一大作死行为（更别说你也不知道老师收不收 LaTeX 记得笔记对不？）

用 LaTeX 实时记数学笔记？！

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