この記事は

PDFなどのドキュメント生成ツールであるSphinxの利用入門です。

テキストファイルからドキュメント生成するにはpandocなどもありますが、ある程度大規模なドキュメント生成するにはpandocでは辛く、Sphinxが今の所お手軽さと自由度（できること）の幅がちょうど良いツールかなと思っています。

macOSを対象に書いています。
ドキュメント記述ルールは順次追記していきます。

サンプル

以下に、実際にSphinxを利用してドキュメント記述し、
pdfとhtmlをビルドしてみたサンプルを置いています。

https://github.com/sakaeda11/sphinx-study

上のリポジトリの内容のビルド結果（github page）
- pdf: sphinx-study.pdf
- html: index.html

github actionでsphinxのインストール、ビルド、github pageへのデプロイを行っています。

基本手順

1.インストール

1.1.sphinxのインストール

お手元のmacにbrewがインストールされていれば以下のコマンドで。

sphinxインストール

$brew install sphinx-doc

※インストール方法は他にもありますがここでは割愛

1.2.mactex(mactex-no-gui)のインストール

Sphinxでpdfを出力するにはmactexが必要になるのでインストールします。

mactexインストール

$brew install --cask mactex-no-gui

(環境にも寄ると思いますが10〜20分ぐらいかかります)

→ここで私の環境では
Error: Cask 'mactex-no-gui' conflicts with 'basictex'.
と表示されインストール失敗。。

macでtex環境を削除を参考にbasictexを削除してから再度mactex-no-guiのインストール実行しました。

mactexのインストール後、最新状態にアップデートします。

mactexアップデート

$sudo tlmgr update --self --all

※tlmgrはTeXのパッケージ管理ツール
こちらの処理も30分〜1時間ぐらいかかりました。

2.初期設定

以下のコマンドで初期セットアップを行います。
これを利用しない手順もあるにはあるのですが、面倒になるだけなので極力利用しましょう。

セットアップコマンド

$sphinx-quickstart

対話式で「パス、ディレクトリ設定、プロジェクト名、著者名、言語」などのが聞かれるので入力すると各種ファイルが作成されます。
ここで「ソースディレクトリとビルドディレクトリを分ける(y/n)」という選択肢が出てきますが、この記事ではyを選択した前提で話を進めます。

設定すると以下のようなファイルとディレクトリが作成されます。

build/ : ビルド結果が置かれるディレクトリ
source/
- _static/ : 画像などのリソースを置くディレクトリ
- _templates/ :
- conf.py : 設定ファイル
- index.rst : ルートドキュメントファイル
make.bat : makeビルド用ファイル（Windows用）
Makefile : makeビルド用ファイル

3.ドキュメント記述

rstファイルを記述していきます。
この詳細は多岐に渡るので一旦デフォルトで生成されるindex.rstだけで次のビルドに進んでみましょう。
（ドキュメント記述の仕方は本ページの下の方に記載します。）

4.ビルド

※sphinx-buildコマンドでビルドする方法と、sphinx-quickstartで生成されたMakefileを元にmakeコマンドでビルドする方法の2通りがありますが、基本はmakeを利用します。

$make [ビルダー]

ビルダーには色々ありますが、pdfを作成する場合はlatexpdfを指定します

sh

$make latexpdf

するとbuild/latex/のディレクトリにプロジェクト名（sphinx-quickstartで指定したもの）のpdfファイルが生成されています。

その他

設定ファイル（`conf.py`）

sphinx-quickstartによってsource/conf.pyに作成される設定ファイル
プロジェクト名や、著者名、各種拡張設定などが記述される
python構文で記述されている
詳細はConfigurationを参照のこと

Autodoc

Sphinxではpythonのドキュメントを生成する機能も充実している
- pythonソースコード上のdocstringsというコメントを読み取ってドキュメント化してくれます。
- 利用する場合はconf.pyにextensions = ['sphinx.ext.autodoc']と記述してこの機能を有効化する
- Intersphinxという機能を利用すると、オンライン上のpythonドキュメントへのリンクを自動生成してくれる機能ももある
詳細はAutodocを参照のこと

テーマ

htmlを生成した際のデザインをテーマという形で設定できます
- pdf生成時のデザイン変更はこの機能ではできません。LaTeX customization
  やOptions for LaTeX output
  を参照して設定して下さい。
conf.pyのhtml_themeというパラメータにテーマを指定します
- テーマには様々なものがあり、自身で作成することができます。
詳細はHTML Themingを参照のこと

ドキュメント記述について(rstファイルの書き方)：reStructuredText

Sphinxでは基本的にreStructuredTextというファイル（拡張子rst）という書式でドキュメントを記述します。
このreStructuredTextはDocutilsによって提供されたものですが、これ元にSphinxでは独自の機能も追加して利用しています。

基本構文

→githubとgithub page上に随時書き足して行ってますのでそちらを参照して下さい。

github:sphinx-study
PDF Sample
HTML Sample

Directive（ディレクティブ）

ディレクティブはreStructuredTextを拡張するための機構

Directiveのフォーマット

.. {ディレクティブタイプ}:: {パラメータ(オプション)}
   {パラメータ(オプション)}
   :
<空白行>
   {コンテンツ}

".. "とピリオド２つと半角スペースで始まる
ディレクティブタイプは様々な物がある
- 大文字小文字に区別はない
- 1単語（スペースを含めない文字列）
ディレクティブの後には":: "とコロン２つと半角スペースが続く
- ディレクティブマーカーという
ディレクティブマーカーの後や、次の行からはディレクティブタイプ次第
- ディレクティブマーカーのパラメータやコンテンツになる
- 次の行から記述されるパラメータはインデントで始まる
  - インデントの方式にはっきりした決まりは無いが、半角スペース3つで表現することが多い
- コンテンツは、一行空白行を開けてから始まる

主なディレクティブ

toctree

tocはTOC、Table of contentの略

rstファイルを分割して扱う場合に利用する

相対パスでも絶対パスでも指定できる
- 相対パスは、そのファイルからの相対パス
- 絶対パスはsourceディレクトリからのパスを示す
入れ子にできる
- toctreeで埋め込まれたファイルの中で更にtoctreeを記述できる
出力フォーマットによって、リンクになるか、埋め込みになるかは異なる
- HTMLなど複数ファイル形式の場合はリンク
- PDFなどは埋め込み

math

数式を記述するためのディレクティブ

.. math::

   (a + b)^2  &=  (a + b)(a + b) \\
              &=  a^2 + 2ab + b^2

csv-table

テーブルの記述方法はいくつかありますが、ディレクティブを使った書き方は書きやすいです。

.. csv-table::

   a,b,c
   1,2,3

todo & todolist

個人的に重宝しているのがこのディレクティブ
利用する際は先に以下のようにconf.pyに設定追記する必要があります。

conf.py

extensions = [
+  'sphinx.ext.todo',
]

+todo_include_todos = True

estensionの追加
todo_include_todosの有効化

その上で、rst上に

.. todo:: TODOの内容

と記述することで、TODOの枠が表示されます。
また、

.. todolist::

というディレクティブを記述すると、ドキュメント全体からtodoを探し出してリストアップしてくれます。

翻訳（i17n）

参考：Sphinxで作る貢献しやすいドキュメント翻訳の仕組み

ドキュメントの翻訳版を用意したい場合は以下の流れで行います。

0.事前準備

sphinx-intlのインストールと、locale_dirsの指定

sh

pip install sphinx-intl

conf.py

language = 'ja'

+locale_dirs = ['locale']

1.ドキュメントからpot（Potable Object Template）ファイルを生成します。

sh

make gettext

→build/gettext 以下にpotファイルが生成されます。

2.potファイルからlocaleディレクトリ以下に対象言語コードとしてのpoファイルを生成します

sh（日本語jaの場合）

sphinx-intl update -p build/gettext -l ja

→{locale_dirs}/ja以下にpoファイルが生成されます。

3.poファイルの対象の`msgid`に対する`msgstr`に翻訳ワードを記述します。

src.po（修正前、抜粋）

#: ../../src/chapter-1/chapter-1-1/2.基本的なドローンの構成.rst:73
#: ../../src/chapter-1/chapter-1-1/2.基本的なドローンの構成.rst:82
#: ../../src/chapter-1/chapter-1-1/2.基本的なドローンの構成.rst:84
msgid "課題"
msgstr ""

↓

src.po（修正後、抜粋）

#: ../../src/chapter-1/chapter-1-1/2.基本的なドローンの構成.rst:73
#: ../../src/chapter-1/chapter-1-1/2.基本的なドローンの構成.rst:82
#: ../../src/chapter-1/chapter-1-1/2.基本的なドローンの構成.rst:84
msgid "課題"
msgstr "TODO"

4.pdfやhtmlをビルドします。

sh

make latexpdf

5.本文に更に変更があり、追加で翻訳していく場合は

1 のmake gettextから繰り返します。

その他の設定

PDFで空白ページを生成させない

Sphinxで生成されるPDFはデフォルトでは書籍をターゲットにしていて、適切に空白ページを入れ込みます。
便利な機能ですが、単にPDFとして生成したいときはこの空白ページは邪魔になります。

これを止めたい場合はconf.pyに以下のように記述します。

latex_elements = {
  'extraclassoptions': 'openany'
}

以下の参考サイトでは openanyだけではなくopenany,onesideと書いてあったりしますが、onesideと書くことによる違いは今の所よく分かってません💦

参考1:Sphinx docs: Remove blank pages from generated PDFs?
参考2:Sphinx(latex→PDF)で余計な空白ページを消す方法