LaTeX mit CPP und Make für den Satz von Lehrbüchern

Automatisierung des Lehrbuch-Layouts: LaTeX mit CPP- und M4-Preprocessoren

Zur Automatisierung des Layouts von Lehrbüchern oder technischer Dokumentation wird eine Kombination aus LaTeX, dem CPP-Preprozessor, GNU Make und Hilfsprogrammen wie M4 verwendet. Dies trennt Inhalt von Formatierung, ermöglicht Makros und verwaltet Builds über eine Makefile. Wichtige Tools: pdflatex aus MiKTeX, Cygwin für POSIX-Utility, Eclipse als Editor, git für Versionskontrolle.

Erforderliche Software umfasst:

• cpp — C-Preprozessor für bedingte Kompilierung und Includes.
• pdflatex — LaTeX-Kompiler (Pfad: C:\Program Files\MiKTeX\miktex\bin\x64\pdflatex.exe).
• make — Build-Orchestrator.
• m4 — alternativer Preprozessor mit Skripting.
• pandoc — Konverter zu DOCX.
• Zusätzlich: realpath, sort, tree, grep, MiKTeX.

Die Überprüfung der Verfügbarkeit von pdflatex ist entscheidend für die korrekte Handhabung von Kyrillisch.

Dateiverarbeitungs-Pipeline

Der Build ist als Pipeline strukturiert: .texi (Quellen) → Preprozessor (cpp/m4) → .tex → pdflatex → PDF. Quellen (.texi, .mk, pix/) werden in git versioniert. Jedes Kapitel ist ein separater Ordner mit .texi, .mk und Bildern.

Beispiel .texi für ein Kapitel:

sinclude(`latex_m4_preproc_utils.texi')

\graphicspath{ {PATH_CHAPTER_X_DIR/pix} }

\chapter{Name Glavy}

\section{Prolog}
khkhkhkhkhkhkhkhkhkhkhkhkh

\section{Paragraf_1}
khkhkhkhkhkhkhkhkhkh

\section{Itog}
khkhkhkhkhkhkhkhkhkhkhkh

\section{Giperssylki}

\begin{enumerate}
  \item \href{wwwwwwwwwwwwwwwww}{zzzzzzzzzzzz}
\end{enumerate}

GNU Make verwaltet Abhängigkeiten und generiert .tex aus .texi mit cpp oder m4.

Grundlegende LaTeX-Elemente für technische Texte

LaTeX automatisiert Nummerierung, Einrückungen und Formeln. Minimaler Satz von Konstrukten:

• Bilder.
• Zitate.
• Code-Listings.
• Tabellen.
• Aufzählungen.
• Hyperlinks.
• Gleichungen.
• Inhaltsverzeichnis.
• Bibliografie.

Bilder einfügen

Standardblock:

\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[width=0.99\textwidth]{arch}
    \caption{Harvard architecture }
    \label{fig:mesh1}
\end{figure}

CPP-Makro:

#define INSERT_PIX(FILE_NAME,HINT )  \
  \begin{figure}[h]  \
    \centering   \
    \includegraphics[width=0.99\textwidth]{FILE_NAME}   \
    \caption{HINT }  \
    \label{fig:FILE_NAME}  \
  \end{figure}

Bei M4:

define(INSERT_PIX2, format(
                           \begin{figure}[h!]  
                               \centering   
                               \includegraphics[width=0.75 \textwidth]{%s}   
                               \caption{%s }  
                               \label{fig:%s }  
                           \end{figure}
                           , $1, $2, $1
                          )     )

Zitate und Listings

Zitat:

\begin{quote}
    "In any dele important define prioritety. 
    Inache vtorostepennoe, khotya and nuzhnoe, otnimet all sily 
    and not dasetcoyti to glavnogo."
\end{quote}

Listing (Präambel-Einstellung lstset: breaklines=true, frame=single):

\begin{lstlisting}[label=some-code,caption=Ruleilnyy if]  
    int ret = NVRAM_Get(ID_IPv4_ROLE, tmp, 1, &tmp_len);
    if (MM_RET_CODE_OK != ret) {
        return ERROR_CODE_HARDWARE_FAULT;
    }
\end{lstlisting}

In C-Code-Listings muss # escaped werden, um Konflikte mit dem Preprozessor zu vermeiden.

Tabellen und Listen

Akronym-Tabelle:

\begin{tabular} {ll}
    Akronim & Rasshifrovka \\
    \hline
    TUI & Text-based user interface \\
    CLI & command-line interface \\
    UART & universal asynchronous receiver / transmitter \\
    JTAG & Joint Test Action Group \\
    LED & light-emitting diode \\
    CIC & Cascaded integrator–comb \\
\end{tabular}

Nummerierte Liste:

\begin{enumerate}
    \item 
    \item 
    \item 
\end{enumerate}

Kopfzeilen, Verweise und Präambel

Kopfzeilen: \usepackage{fancyhdr}, \pagestyle{fancy}.

Verweise: \usepackage[hidelinks]{hyperref}, \usepackage{cleveref}. Labels \label{} und \Cref{}.

Beispiel:

\subsubsection{Upravlenie diskretnymi outputami}
\label{DOUTctrl}
...
\item Provide the ability to read discrete inputs; \Cref{DinRead}

Konfiguration von CPP als universeller Preprozessor

Wichtige Optionen für LaTeX:

| Option | Beschreibung |

|---------------------|-------------------------------|

| -E | UTF-8-Ausgabe |

| -P | Keine Zeilenmarkierer |

| -C | Kommentare erhalten |

| -traditional-cpp | Leerzeichen erhalten |

| -nostdinc | Keine Standard-Includes |

| -fexec-charset=UTF-8| UTF-8-Kodierung |

| -DHAS_XXX | Makros |

| -undef | Keine GCC-Makros |

CPP ist anwendbar für GraphViz, ASM, LD-Skripte.

Projektstruktur

Repository: Ordner nach Kapiteln (chapter.mk, chapter.texi, pix/), common: preamble.texi, library.mk.

Beispiel tree:

.
├── about_author
│   ├── about_author.mk
│   ├── about_author.texi
│   └── pix
... (12 directories, 33 files)

Die Root-.tex sammelt Kapitel via include.

Wichtige Punkte

• Trennung der Verantwortlichkeiten: Autor konzentriert sich auf Inhalt, LaTeX auf Layout.
• Preprocessing: CPP/M4 für Makros, Includes, bedingte Kompilierung.
• Automatisierung: GNU Make als Abhängigkeitsmanager für Kapitel und Bilder.
• Plattformübergreifend: Cygwin + MiKTeX für Windows.
• Erweiterbarkeit: Einfach Listings, Formeln, Bibliografie hinzufügen.

— Editorial Team