Python生成含德语特殊字符的LuaLaTeX文件报UTF-8无效序列错误

用Python编写自动化脚本生成、编译包含ä、ü、ß等德语特殊字符的LuaLaTeX文件时，运行抛出编码错误，错误信息如下：

! String contains an invalid utf-8 sequence.

可复现问题的示例代码：

import subprocess
import shutil

txtFileRecipe = open(r"C:\Users\canna\OneDrive\Desktop\TestTest.tex", "w")
txtFileRecipe.write(
    ("\\documentclass[a5paper]{article}\n"
    "\\usepackage[ngerman]{babel}\n"
    "\\usepackage{fontspec}\n"
    "\\begin{document}\n"
    "Äpfelmüß\n"
    "\\end{document}\n")
)
txtFileRecipe.close()
subprocess.check_call(["LuaLatex", r"C:\Users\canna\OneDrive\Desktop\TestTest.tex"])

Windows环境下Python调用open()写入文件时，默认使用系统本地编码（中文系统下为GBK/CP936）保存文件，而LuaLaTeX默认以UTF-8编码读取.tex源文件。文件实际编码和LuaLaTeX预期编码不匹配，读取到非UTF-8的德语特殊字符字节时就会抛出无效序列错误。

写入.tex文件时显式指定encoding='utf-8'参数，确保生成的源文件为标准UTF-8编码即可解决问题。同时推荐使用with上下文管理器处理文件IO，避免文件句柄泄漏；调用LuaLaTeX时可指定cwd参数将编译生成的辅助文件统一输出到tex文件所在目录，避免污染脚本运行目录。

修复后的完整代码：

import subprocess
import os

tex_path = r"C:\Users\canna\OneDrive\Desktop\TestTest.tex"
tex_content = """\\documentclass[a5paper]{article}
\\usepackage[ngerman]{babel}
\\usepackage{fontspec}
\\begin{document}
Äpfelmüß
\\end{document}
"""

# 显式指定UTF-8编码写入文件
with open(tex_path, "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write(tex_content)

# 调用LuaLaTeX编译，指定工作目录为tex文件所在文件夹
subprocess.check_call(
    ["lualatex", tex_path],
    cwd=os.path.dirname(tex_path)
)

补充说明：如果使用较旧版本的LuaLaTeX，可在tex文件开头添加% !TEX encoding = UTF-8 Unicode元注释显式声明文件编码，新版本无需该配置。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者CRizz