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title: '会话与脚本：交互式计算环境完全指南'
description: 会话与脚本：交互式计算环境完全指南，涵盖会话系统，脚本语言与可执行切换。
keywords: Liii STEM, Python, AI, 多语言, 计算环境, 会话, 脚本, 可执行切换
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> ## Documentation Index
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# 会话与脚本：交互式计算环境完全指南
> 本文是 [文本模式完全指南](base-editing/guide-text-mode.md#73-会话) 第 7.3 节「会话」的拓展，详细介绍 Liii STEM 中 Python、AI 及多语言计算环境的完整用法。
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> **前提条件**：本文介绍的 Maxima、Gnuplot、Scheme、Elvish 等计算环境需要自行安装。Python 和 Gnuplot 的安装请参阅 [Python 会话插件](guide-python.md) 和 [Gnuplot 绘图](guide-gnuplot.md) 教程。TikZ 绘图插件的安装请参阅 [TikZ 绘图插件教程](guide-tikz.md)。
Liii STEM 不仅是一个科技写作平台，更是一个统一的多语言计算接口。通过内置的会话系统和插件机制，Liii STEM 可以无缝集成 Python，Scheme，Elvish 以及各类计算机代数系统和 AI 工具，让用户在编辑文档的同时直接执行计算，绘图和数据分析，实现"写作即计算"的工作流。
## 1 会话系统
会话（Session）是 Liii STEM 中与外部计算环境交互的核心机制。通过插件系统，Liii STEM 可以启动不同类型的计算会话，在文档中直接执行代码并嵌入结果。
### 1.1 多语言计算环境概览
根据系统上安装的插件不同，用户可以启动不同类型的计算会话：
| 计算环境 | 启动方式 | 适用场景 |
| -------------- | -------------------------- | ---------------------------------- |
| Python | `插入` → `会话` → `Python` | 数值计算，数据分析，机器学习 |
| Scheme | `插入` → `会话` → `Scheme` | 符号计算，宏扩展 |
| Elvish | `插入` → `会话` → `Elvish` | 系统命令，文件操作 |
| 计算机代数系统 | `插入` → `会话` 子菜单 | 符号微分，积分，方程求解 |
| AI 工具 | 模式工具栏 `🦞` | 识别图片，自动排版，解题，扩写文章 |
> **当前支持的 AI 工具**：Kimi-VLM，DeepSeek-V4-Pro，DeepSeek-V4-Pro-Thinking。
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> **Python Conda 环境**：选择 `插入` → `会话` → `Python` 后，子菜单会列出所有可用的 Conda 环境（如 `default`、`conda_base`、`conda_stem` 等），方便你在不同环境中切换。
启动新会话时，Liii STEM 会在后台自动启动对应的外部应用程序。同一类型的所有会话共享同一个物理进程，这意味着你可以在一个会话中定义变量，然后在另一个同类型会话中继续使用。
### 1.2 启动和管理会话
会话由一系列输入和输出字段以及它们之间的可选文本组成。在会话的输入字段内部按 `Enter` 时，输入文本会被求值，结果会显示在输出字段中。
| 操作 | 快捷键/菜单 | 说明 |
| ---------- | ------------------------------ | ------------------------------ |
| 启动会话 | `插入` → `会话` → `[语言]` | 根据已安装插件选择 |
| 中断计算 | `焦点` → `中断执行` | 软中断当前会话（部分插件支持） |
| 关闭会话 | `焦点` → `关闭会话` | 强制退出外部进程，环境丢失 |
| 重新启动 | 在已关闭会话中按 `Enter` | 自动重新启动外部进程 |
| 全部求值 | `焦点` → `求值` → `全部求值` | 重新执行会话中所有字段 |
| 求上面各值 | `焦点` → `求值` → `求上面各值` | 执行当前字段上方的所有字段 |
| 求下面各值 | `焦点` → `求值` → `求下面各值` | 执行当前字段下方的所有字段 |
需要注意的是，不同插件的会话可以并行运行。如果需要同时运行同一插件的多个实例，可以使用 `插入` → `会话` → `其他` 指定不同的"会话名称"，只有相同名称和类型的会话才会共享同一个物理进程。
### 1.3 编辑会话
| 操作 | 快捷键 | 效果 |
| -------------- | -------------------------------------------------------- | ------------------------------- |
| 在前面添加区域 | `Alt` + `↑` | 在当前字段上方插入新输入/输出对 |
| 在后面添加区域 | `Alt` + `↓` | 在当前字段下方插入新输入/输出对 |
| 删除前一个区域 | `Alt` + `Backspace` | 移除前一个匹配字段 |
| 删除最后面区域 | `Alt` + `Delete`（macOS：`Option` + `Fn` + `Backspace`） | 移除光标所在字段 |
| 创建子会话 | `Alt` + `→` | 将当前输入输出按主题分组 |
会话中的所有输入/输出字段都是可折叠的。单击输入提示符即可折叠或展开该条目。也可以使用 `焦点` → `会话` → `折叠所有字段` 和 `展开所有字段` 来批量操作。
> `Alt` + `方向键` 是 Liii STEM 中通用的**结构化插入**快捷键，不仅适用于会话，也适用于矩阵、表格、列表等环境。更多细节请参阅 [高效编辑指南](guide-tab.md#3-结构化导航与编辑)。
### 1.4 输入与输出选项
| 选项 | 设置方式 | 说明 |
| -------------- | ----------------------------------------------------- | -------------------------------------- |
| 多行输入 | `Shift` + `Enter` 或 `焦点` → `输入选项` → `多行输入` | 允许输入多行代码 |
| 数学输入 | `焦点` → `输入选项` → `数学输入` | 以二维数学公式形式输入（部分插件支持） |
| 显示时间 | `焦点` → `输出选项` → `显示时间` | 报告求值耗时 |
| 不拆分大型公式 | `焦点` → `首选项` → `不拆分大型公式` | 关闭输出换行重写机制 |
默认情况下，计算机代数系统生成的大型表达式会被重写以支持换行（如将分数 $\frac{a}{b}$ 转换为 $a/b$ 形式）。如果对打印计算不感兴趣，可以关闭此机制以获得更自然的输出显示。
### 1.5 会话样式
Liii STEM 提供多种会话渲染样式，适用于不同的使用场景。
| 样式 | 设置方式 | 特点 |
| ---------------- | -------------------------------------- | ------------------ |
| 默认样式 | 无 | 标准输入输出布局 |
| 带框输入字段 | `焦点` → `首选项` → `带框输入字段` | 输入字段带边框高亮 |
| 活页夹笔记本样式 | `焦点` → `首选项` → `活页夹笔记本样式` | 模仿笔记本外观 |
### 1.6 其他功能
| 功能 | 操作 | 说明 |
| ---------- | ------------------------------------- | ----------------------------------------- |
| Tab 补全 | 键入前几个字符后按 `Tab` | 自动补全长指令，多次按 `Tab` 循环浏览候选 |
| 语法高亮 | 自动启用 | 对关键字，注释，函数，常量使用特殊颜色 |
| 可执行切换 | `插入` → `折叠` → `可执行` → `[语言]` | 在文档任意位置插入可执行代码块 |
## 2 脚本语言与可执行切换
### 2.1 可执行切换
可执行切换（Executable Switch）是 Liii STEM 中嵌入计算的基本单元。与会话不同，可执行切换可以直接插入到文档正文中的任意位置，不需要单独启动一个会话环境。
> 在执行后源码会被隐藏，用户可以反复在源码和渲染效果之间切换修改直到满意为止。
**插入方式**：
点击菜单 `插入` → `折叠` → `可运行` → `[语言]`，即可在光标位置插入一个可执行代码块。支持的插件语言包括 Python、Maxima、Scheme、Elvish、Gnuplot、Goldfish Scheme 等（取决于已安装的插件）。
**使用方法**：
插入后会出现一个黄色的输入区域，你可以在其中输入该插件语言的表达式。例如，选择 Maxima 后输入 `diff(x^x, x)` 或者 选择 Gnuplot 后输入 `plot y = 2 x`。
| 操作 | 快捷键 | 说明 |
| --------- | ------------------------------ | ---------------------------------------- |
| 求值/切换 | `Ctrl` + `*` 或 焦点工具栏点击 | 在未求值的输入和求值后的输出之间来回切换 |
| 多行输入 | `Shift` + `Enter` | 启用多行输入模式，方便编写多行代码 |
可执行切换非常适合在正文中插入小型计算、图形生成或动态内容。例如，在讲解数学概念时，可以直接在段落中嵌入一个 Maxima 微分运算，读者可以交互式地修改参数并重新求值。
下图展示了 Gnuplot 可执行切换的效果。左侧是未求值的输入 `plot y = 2 x`，右侧是点击焦点工具栏的求值按钮（`^*`）后渲染出的二维图形。
图 1. 可执行切换。左: 输入状态 右: 求值后状态（源码会被隐藏）
### 2.2 用作脚本语言
某些插件（如 Python）可以设置为文档的脚本语言，有以下两种方式：
- **全局设置**：`编辑` → `首选项...` → `其它` → `脚本语言`（影响所有新文档）
- **文档设置**：`文档` → `脚本` → `[语言]`（仅影响当前文档）
设置为脚本语言后，该插件将在后台作为编辑器的助手运行。
| 功能 | 操作 | 效果 |
| -------------- | --------------------------------- | -------------------------- |
| 直接求值公式 | 光标在公式内，按 `Ctrl` + `Enter` | 使用脚本语言求值并替换结果 |
| 菜单运算 | `脚本语言菜单` 中的子项 | 简化，展开，微分等 |
| 保留求值表达式 | `保留求值表达式` | 显示求值前后的对比 |
#### 可执行输入字段与字段引用
当文档中选择了脚本语言后，可以使用以下高级功能：
| 元素 | 插入方式 | 功能 |
| -------------- | ------------------------------------------ | ----------------------------------------------------- |
| 可执行输入字段 | `\!` 或 `插入` → `链接` → `可执行输入字段` | 输入被求值并替换为输出，支持标识符和引用 |
| 纯输入字段 | `\\` 或 `插入` → `链接` → `输入字段` | 仅用于输入，按 `Enter` 重新计算依赖（于此字段的）字段 |
| 字段引用 | `\?` 或 `插入` → `链接` → `字段引用` | 在其他字段中引用某个可执行输入字段的值 |
可执行输入字段可以通过焦点栏上的 `Ref` 字段附加标识符。其他字段通过字段引用 `\?` 来引用该标识符的值。当被引用的字段修改并重新求值后，所有依赖它的字段会自动重新求值。
**示例.** 可执行输入字段可用于教育目的，允许文档的某些部分被读者修改和重新计算。例如，（当脚本语言是 Maxima 的时候）求值
> $x^x$ 的一阶导数为 `diff(function,x)`。
>
> 二阶导数为 `diff(derivative,x)`。
产生
> $x^x$ 的一阶导数为 $x^x (\log(x)+1)$。
>
> 二阶导数为 $x^x (\log(x)+1)^2 + x^x-1$。
## 3 选读：安装自定义插件
Liii STEM 的功能通过插件进行扩展。你可以从社区或官方渠道获取插件，然后将其安装到指定目录即可使用。
### 3.1 查看插件目录
首先启动一个 **Goldfish Scheme** 会话（`插入` → `会话` → `Goldfish Scheme`），然后输入以下命令查看 `TEXMACS_HOME_PATH`：
```scheme
(begin (import (liii os)) (getenv "TEXMACS_HOME_PATH"))
```
输出示例（macOS）：
```
~/Library/Application Support/liiilabs
```
### 3.2 安装插件
将下载的插件文件夹放入以下路径即可：
```
$TEXMACS_HOME_PATH/plugins/
```
例如，将 `python` 插件文件夹复制到 `~/Library/Application Support/liiilabs/plugins/python`。
安装完成后，**重启 Liii STEM**，新插件即可在 `插入` → `会话` 菜单中使用。