LaTeX `\label` 命令详解

\label{key} 记录在此之前最后一个被递增的计数器及其当前页码，供 \ref 和 \pageref 使用。放错位置（如放到 \caption 之前），引用编号即指向错误对象。

1. `\label` 的工作原理

\label{key} 不生成可见文字，只做两件事：

记录当前页码（供 \pageref 使用）
记录最近一次被递增的计数器及其当前值（供 \ref 使用）

\label 只向后看——它总是引用在此之前编号过的对象。

1 2	\section{引言} \label{sec:intro} % 记录 section 计数器的当前值

\section{引言} 递增 section 计数器 → \label{sec:intro} 快照该值
\label 本身不触发计数器递增，仅记录快照

2. 正确放置 `\label` 的位置

2.1 章节标题

对于 \section、\subsection 等，\label 放在标题命令之后即可：

\section{实验方法}
\label{sec:method}

% 或在参数内部
\section{实验方法\label{sec:method}}

注意：不要放在 \section 之前——那会记录到上一个编号对象：

1 2	\label{sec:method} % 错误！记录的是前一个编号 \section{实验方法}

2.2 公式

在公式环境中，\label 放在公式内部即可：

\begin{equation}
    E = mc^2
    \label{eq:einstein}
\end{equation}

对于 align、gather 等多行公式环境，每条 \\ 之前的行都可以有自己的 \label：

\begin{align}
    a &= b + c \label{eq:step1} \\
    d &= e + f \label{eq:step2}
\end{align}

2.3 列表项

在 enumerate 列表中使用 \label，必须放在 \item 之后：

\begin{enumerate}
    \item 第一步 \label{item:step1}
    \item 第二步 \label{item:step2}
\end{enumerate}

3. 浮动体中的 `\label`

浮动体（figure、table）中使用 \label 是最容易出错的地方。核心规则只有一条：

\label 必须跟在 \caption 命令后面，并且两者都要处在浮动体环境内部。

3.1 正确写法

\begin{figure}[htbp]
    \centering
    \includegraphics[width=0.6\textwidth]{example.png}
    \caption{示例图片}
    \label{fig:example}   % ← 在 \caption 之后，浮动体内部
\end{figure}

或者把 \label 放进 \caption 的参数里：

\begin{figure}[htbp]
    \centering
    \includegraphics[width=0.6\textwidth]{example.png}
    \caption{示例图片\label{fig:example}}   % ← 写在 \caption 里面也可以
\end{figure}

3.2 为什么必须放在 `\caption` 之后

\label 记录最近被递增的计数器。\caption 递增 figure/table 计数器——\label 只有在其之后才能拿到正确的编号值。

\label 放在 \caption 之前 → 记录的是上一个对象的编号：

\begin{figure}[htbp]
    \centering
    \includegraphics[width=0.6\textwidth]{example.png}
    \label{fig:example}   % 错误！figure 计数器尚未递增
    \caption{示例图片}
\end{figure}

3.3 为什么 `\label` 必须在浮动体内部

浮动体会自动漂移。\label 放在浮动体外部意味着它的最终页码与 \caption 不同，\pageref 返回错误页码：

\begin{figure}[htbp]
    \centering
    \includegraphics[width=0.6\textwidth]{example.png}
    \caption{示例图片}
\end{figure}
\label{fig:example}   % 错误！在浮动体外面

规则：**\label 必须与目标对象处于同一环境，紧跟 \caption 之后。**

4. `\label` 与 `\captionof`

\captionof 同样递增对应计数器，\label 规则不变——紧跟 \captionof 之后：

\begin{center}
    \includegraphics[width=0.5\textwidth]{photo.jpg}
    \captionof{figure}{不使用浮动的图片}
    \label{fig:photo}   % ← 正确：在 \captionof 之后
\end{center}

5. 交叉引用：`\ref` 与 `\pageref`

\label 记录的信息需要通过 \ref 和 \pageref 来读取：

命令	作用	示例输出
`\ref{key}`	返回计数器编号	“3.2”、”1”、”I”（罗马数字）
`\pageref{key}`	返回对象所在页码	“24”、”156”
`\nameref{key}`	返回对象标题文字	“实验方法”

\nameref 需要 hyperref 宏包。编号中包含章节号（如 “图 3.2”）需在导言区配置 \numberwithin{figure}{section}。

引用示例：

1 2	如图 \ref{fig:example} 所示，详见第 \pageref{fig:example} 页。 % 编译输出：如图 1 所示，详见第 3 页。

6. 常见错误与排查

错误	原因	解决方法
引用编号全为 0 或不正确	`\label` 放在了 `\caption` 之前	将 `\label` 移到 `\caption` 之后
引用编号指向了错误的章/图	`\label` 放在了编号命令（`\section`、`\caption`）之前	确保 `\label` 紧跟目标对象之后
`\pageref` 返回的页码不对	`\label` 放在了浮动体外部	将 `\label` 移入浮动体内部
编译出现 “undefined reference” 警告	首次编译时 `.aux` 文件尚未生成	再编译一次即可，连续编译两次是正常的 LaTeX 工作流
`??` 出现在输出中	`\label` 的 key 拼写错误或未定义	检查 `\label{key}` 和 `\ref{key}` 的 key 是否一致

7. 小结

\label 的正确用法浓缩为三条规则：

\label 总是记录在此之前最后一个编号对象——它只向后看，不向前看
在章节、公式、列表等非浮动环境中，\label 紧跟目标命令之后即可
在浮动体（figure、table）中，\label 必须放在 \caption 之后、浮动体环境内部——或者直接写在 \caption 参数里

记住这三条，\label 的交叉引用就不会再出错了。

LaTeX \label 命令详解

1. \label 的工作原理

2. 正确放置 \label 的位置