在 LaTeX 中使用 Python 并访问其变量

Question

我已经使用了python包将 Python 包含在我的 LaTeX 文档中，效果很好。

我正在尝试访问 Python 变量/计算外部的\begin{python} ... \end{python}，没有运气。

我的问题是：我可以吗？或者如何访问 LaTeX 中嵌入的 Python 代码中的变量/计算？

简单示例

\begin{python}
tdegc = 25.0
tdegf = (tdegc - 32.0)/1.0
print 'T in DegC is ', tdegc , ' in Deg F is ', tdegf
\end{python}

我的计算表明$\mbox{tdegf} = $ tdegf（这是的值tdegf）

Answer 1

我玩了一下sagetex包（设计可以随机化的测试），我认为你应该研究一下其文档.sagetex允许您合并智者到您的 LaTeX 代码中。由于 Sage 基于 Python，因此您可以使用 运行 Python sagetex。有一个\sage命令可让您跳回到使用之前定义的变量，我认为这就是您关心的问题。您可以找到CTAN 上的一些示例。以下是精简示例：

\documentclass[10pt]{article} 
\usepackage{sagetex} 

\begin{document} 
\begin{sagesilent}%use sage without producing output
n, x = var('n x')
a = ZZ.random_element(-10,10)
while a == 0:
   a = ZZ.random_element(-10,10)
b = ZZ.random_element(-10,10)
c = ZZ.random_element(-10,10)
d = ZZ.random_element(2,9)
ratexp1 = (a*n)/(a*n+1)
ratexp2 = (d**(d*n-1))/((d+1)**n)
ratexp3 = 1/(a*x+b)
deriv1 = diff(ratexp3,x,1)
\end{sagesilent}
\begin{enumerate} %creates the numbering for the problems.
\item $\Sigma_{n=1}^{\infty} \sage{ratexp2}$

\vskip 2 in %leaves 2 inches of space for student work
\item Find the derivative of $\sage{ratexp3}$. The answer is $\sage{deriv1}$

\vskip 2 in %leaves 2 inches of space for student work
\item Consider the series: $ \Sigma_{n=1}^{\infty}\sage{ratexp1} $
Find a formula for $s_n$, the nth partial sum. 
\end{enumerate}
\end{document}

代码正在为 a、b、c、d 选择随机元素，但如果 a=0，则会抛出 a。然后我定义了有理表达式（用于问题），甚至计算了导数。此时，我离开了 Sage，但我仍然可以使用以下命令访问过去的工作（即使在数学模式下）\sage；例如\sage{ratexp2}。

注意：虽然我以前a = ZZ.random_element(-10,10)生成随机整数，但您可以使用典型的 Python 命令来生成随机数。您还需要安装 Sage 以及样式文件。就像包一样python，编译代码会生成一个中间文件（.sage文件），您可以使用 Sage 来处理它。 sagetex是一个非常强大的包。

Answer 2

还有SympyTeX一个包允许您在 LaTeX 文档中使用 python 和 sympy 的完整功能。

这里有一个例子：在 LaTeX 文档中使用 sympy 非常简单$2+2=\sympy{2+2}$。

You can write a block, and then use the variables defined later in your code!
\begin{sympyblock}
    x = sympy.Symbol('x')
    h = sympy.integrate(1+x,x)
\end{sympyblock}
The variable $h$, how can be called using {\verb \sympy{h} }, and you will get $h =  
\sympy{h}$. Similarly, the integral of $1+x^4$ is $\sympy{sympy.integrate(1+x**4,x)}$.

这将导致：

据我所知，它尚未在 CTAN 上提供，但你可以从作者的主页下载它： SympyTeX

Answer 3

所有选项之间的比较。

包裹名字	乳胶	加拿大运输安全局	人	同步	1次	壳	去蟒蛇？	引擎。	经验值	背面	版本	笔记
⟨列标题长名称⟩	它真的是 LaTeX 吗？	是在 CTAN 上吗？	持久变量？	同步	只需运行一次？	需要 shell 转义吗？	可以转换为独立于 Python 的 TeX 文档吗？	独立于引擎？	有可扩展的命令吗？	在 underleaf 上工作吗？	与哪个 Python 版本兼容？	补充笔记
稳健外化	是的	是的	不	是的	是的 （*）	选修的	是的	是的	不	是的		-
皮卢泰克斯	是的	是的	是的	是的	是的	是的	不	不	是的			-
pythontex	是的	是的	是的	不	不	不	部分带有depythontex脚本	是的	不	不	Python 2.7 或 3.2+	要插入图表，我猜您可以使用 matplotlib ，.savefig()然后\includegraphics得到结果。
合生纲	是的	是的	是的	不	不	不	可以将生成的.sout文件附加到 TeX 文档中	是的	不		需要 Python 2	提供\sympyplot插入图的命令；需要 sympy 包
鼠尾草	是的	是的	是的	不	不	不	可以将生成的.sout文件附加到 TeX 文档中；部分附加makestatic.py（未维护）	是的	不			提供\sageplot命令
pythonimmediate（我的包裹）	是的	是的	是的	是的	是的	是的	还没有）	是的	还没有）	是的	Python 3	无需 LuaTeX 即可工作，但命令无法扩展（目前）。还有更好的调试/回溯支持等。（参见软件包说明）
Python	是的	是的	不	是的	是的	是的	不	是的	不			似乎无人维护，与 LuaTeX 不兼容
疯狂蟒蛇	是的	不	是的	是的	是的	是（LuaTeX 需要加载动态链接库）	否，但可以手动实现	不	是的			需要手动安装/配置，可能是在 Lua 端和 Python 端之间共享数据最方便的解决方案，例如从 Lua 使用 Python 回调？
拉特克斯	预处理器输出 LaTeX	不	是的	是的	是的	不	是的	是的	-			-
泰克斯外科	预处理器输出 LaTeX	是的	？	？	？	？	？	？	-			-
混合乳胶	预处理器输出 LaTeX	是的（.sty 文件名为 pylatex）	？	？	？	？	？	？	-			-
塑料	不	不	可能是	是的	是的	不	可能是	是的	-			-
编织	不，这是降价	不	可能是	是的	是的	不	-	是的	-			-
（注：有 0 个用户）特克斯	预处理器输出 LaTeX	不	-	不	不	不	？	是的	？			似乎根本没有任何用户......？

当然还有“无包装”解决方案但这个实际上不算数，因为你可以实现任何事情。

对一些列的澄清

• “同步”表示 Python 运行与 TeX 运行交错。例如，Python 环境后面的 TeX 代码仅在 Python 代码运行完成后才运行。

  如果这是错误的，一些其他软件包会使用收集第一次运行的所有 Python 代码的方法，运行 Python，然后使用结果重新运行 LaTeX。

• “单次运行”意味着您只需运行一次 LaTeX。（也许需要多运行几次才能解析引用，但 Python 功能不需要这样做）

• “持久变量”意味着一个 Python 代码块中的 Python 变量可以在后续的 Python 代码块中重复使用。

• “depython” 表示是否可以修改文档，以便它可以在没有 Python 的机器上编译。“partially” 表示对于某些“表现良好”的文档子集来说是可能的。

• 实际上“shell 逃逸”并不重要，因为 Python 代码无论如何都可以执行任意系统 shell 命令。因此，如果你想要编译使用此功能的不受信任的代码，你也需要对 Python 进程进行沙盒处理

• “引擎独立”意味着它可以在 pdflatex/xelatex/lualatex 上运行。否则它只能在 lualatex 上运行

(*):robust-externalize如果启用了 shell-escape，则单独运行。

sympytex/sagetex 需要相应安装 sympy/sage。

请注意，我不一定有使用过这里的许多软件包的经验，我仅查看手册以了解如何调用它等等。

Answer 4

在 CTAN 或 gitHub 上查找该pythontex包。它允许您在 LaTeX 文档中嵌入 Python 代码（包括 sympy 和 pyplot 代码）并访问结果进行排版。您可以直接访问变量值或让 Pythonprint语句生成 LaTeX 命令。它处理单个语句（\py{math.cos(3.14159/4)} 或\py{"The square root of 2. is {0:3g}".format(math.sqrt(2.))}整个代码块。它还允许在执行或不执行的情况下排版代码。