Latex使用CJK包添加字体

最近写论文时有个中文期刊提供的LaTeX模板使用CJK宏包，大致是这样的：

\documentclass{article}
\usepackage{CJK}

\begin{document}
\begin{CJK*}{GBK}{song}
你好！
...
\end{CJK*}
\end{document}

用pdflatex编译一直报错，类似如下的错误:

kpathsea: Running mktexpk --mfmode / --bdpi 600 --mag 1+120/600 --dpi 720 gbk40
mktexpk: don't know how to create bitmap font for gbk40.
kpathsea: Appending font creation commands to missfont.log.

感觉是缺少字体，但是又不知道这个gbk40是个什么东西。查了好久才知道是缺少GBK编码的song字体（注意不是宋体，是song体，这个看到后面就会明白）。而且很多资料都建议使用xelatex，因为它可以使用系统字体，pdflatex+CJK系统已经接近淘汰了。然而毕竟是论文投稿，为了保险起见，希望还是可以使用pdflatex编译通过。pdflatex跟xelatex编译出来的文件可能格式上略有不同，这个是我以前遇到过的。再次查阅好久，很多字体生成教程已经很久远了，大多是零几年的教程，gbkfont之类的软件都不知道上哪里找。最后发现知乎上有一篇文章步骤比较完整，而且版本也比较新。经过尝试，还是踩了几个坑。这里详细记录一下。

文本编码

针对中文，CJK规定了四种编码：UTF8(C70), GBK(C19), GB(C10), Bg5(C00)。至于用处，那篇文章中有介绍：

它(CJK宏包)发现“您”，它就会把字体设置为 gbksong51, 然后取里面的第115个字符。为了达到这个目的，它把我们的汉字您变成了 \C19/song/m/n/10/51 s, \C19/song/m/n/10/51 表示用 GBK 编码(C19) 的 song 体，粗细为 medium(m), 而不是 bold, 形状为upright(n), 而不是 italic, 大小是 10pt, 子集号码 51. 这个描述会被 C19song.fd 这个字体描述文件映射为gbksong51. 因为 C19song.fd 里有这样一行：

\DeclareFontShape{C19}{song}{m}{n}{<-> CJK * gbksong}{}

...

到这里就可以了，后边的用处不大，可以省略。

操作

1.安装Fontforge软件。

2.创建工作目录

mkdir font_gen，随便起个名字，作为工作目录。将需要安装的字体复制到这个目录。如：FZSong.ttf。

3.复制相关文件

在texlive的安装目录找到这几个文件：subfonts.pe，Unicode.sfd，UGBK.sfd并复制到上面那个目录。在texlive2019版本，这三个文件分别在：

./texmf-dist/source/latex/cjk/utils/subfonts/subfonts.pe
./texmf-dist/fonts/sfd/ttf2pk/Unicode.sfd
./texmf-dist/fonts/sfd/ttf2pk/UGBK.sfd

使用find命令很方便就能找到。

4.建立字体文件

使用fontforge -script subfonts.pe FZSong.ttf song UGBK.sfd生成tfm文件和pfb文件。这个命令会产生四种文件，我们只会用到这两种。要生成UTF8编码的字体，使用Unicode.sfd文件。

另外，这里的song也可以改成其他名字，不过后续步骤也要修改相应的名称。比如说你这里不用song，用了个apple，那么以后所有文件中的song都要改成apple，尤其是在编写tex文件时，要写成：\begin{CJK}{GBK}{apple}

5.建立描述文件

这里使用GBK编码，所以建立c19song.fd

% This is c19song.fd for CJK package.
% created by Edward G.J. Lee
\ProvidesFile{c19song.fd}
\DeclareFontFamily{C19}{song}{\hyphenchar \font\m@ne}
\DeclareFontShape{C19}{song}{m}{n}{<-> CJK * song}{}
\DeclareFontShape{C19}{song}{bx}{n}{<-> CJKb * song}{\CJKbold}
\endinput

这里的cxx要按对应编码修改。注意命名需要统一。

6.建立映射文件

建立song.map文件，可以使用如下脚本快速生成：

#!/bin/bash
for i in *.tfm
do
  cat >> song.map << EOF
  ${i%.tfm} ${i%.tfm} < ${i%.tfm}.pfb
  EOF
done

7.建立本地字体文件夹结构

texlive的用户文件夹为~/texmf/，可以自定义配置或安装宏包，用kpsewhich -expand-var '$TEXMFHOME'查看当前用户的文件夹。

mkdir -p ~/texmf/fonts/map/dvips/CJK
mkdir -p ~/texmf/fonts/tfm/CJK/song
mkdir -p ~/texmf/fonts/type1/CJK/song
mkdir -p ~/texmf/tex/latex/CJK/GBK # 如果创建的是UTF8的字体，则创建一个UTF8目录

8.复制文件到对应目录

cp song.map ~/texmf/fonts/map/dvips/CJK
cp *.tfm ~/texmf/fonts/tfm/CJK/song
cp *.pfb ~/texmf/fonts/type1/CJK/song
cp c19song.fd ~/texmf/tex/latex/CJK/GBK

9.更新字体映射

sudo texhash
updmap -user --enable Map song.map

之后，pdflatex就能够成功编译了。