在pycharm中运行sagemath脚本的配置过程

sagemath是免费、开源的数学软件，支持代数、几何、数论、密码学、数值计算和相关领域的研究和教学，是密码学的学习和ctf中crypto题目中不可或缺的重要工具，如果能将其指令直接用于python脚本的编写，无疑能够极大方便我们的学习和工作。但由于sage基于unix内核，其内部集成的python解释器中与操作系统有关的指令集均不适配windows，这注定我们的配置不会太简单。下面展开介绍。

免责声明：笔者仅保证文章中无恶意操作，若因个人操作不当导致数据丢失、环境受损等，造成损失由操作者本人承担。

要完成本文配置，需要提前准备的：

1、Pycharm Pro授权（仅Pro版本支持使用远程（虚拟机、子系统）的python解释器，本文不涉及破解）

2、运行 Windows 10...

对于 x64 系统：版本 1903 或更高版本，内部版本为 18362.1049 或更高版本。
对于 ARM64 系统：版本 2004 或更高版本，内部版本为 19041 或更高版本。

或 Windows 11的计算机。

3、良好的，能正常使用Github和微软商店的网络环境。

4、足够的细致与耐心（基于网络环境不同，整套下载与配置流程可能长达0.5-3小时，可能需要多次重启）。

一、下载wsl

适用于 Linux 的 Windows 子系统（WSL）是 Windows 的一项功能，可用于在 Windows 计算机上运行 Linux 环境，而无需单独的虚拟机或双重启动。 WSL 旨在为想要同时使用 Windows 和 Linux 的开发人员提供无缝高效的体验。

通过wsl，我们可以便捷地在windows上安装linux发行版的子系统，在子系统上安装sage，从而可以便捷调用子系统sage中集成的python解释器。

我们用管理员权限打开powershell（直接搜索powershell，右键，管理员身份打开）

输入以下指令，运行完成后重启

（启用windows中"适用于 Linux 的 Windows 子系统"可选功能、启用虚拟机平台可选功能。这是安装wsl的前提。）

dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart

dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart

显示上方操作成功后，我们重启电脑。

重启完了吗，欢迎回来！我们再次管理员身份打开powershell。

我们现在安装wsl，键入以下指令，这里需要下载一段时间，且微软服务器经常抽风，需要耐心等待。

wsl.exe --install

安装完成后，我们将默认版本切换为wsl2

wsl --set-default-version 2

到这里，wsl算是成功安装，也完成了基础配置。如果上述操作遇到困难，可以参考下面的官方链接尝试解决，欢迎在评论区留言。

安装 WSL | Microsoft Learnhttps://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/wsl/install

二、安装Ubuntu和Sagemath

完成wsl的安装和配置后，我们可以着手安装子系统和子系统内部的Sagemath了

安装ubuntu有多种方式，第一种是官方建议方式，但微软商店日常抽风，我没弄成。可以试试，不行的话和我一样用第二种。

①开启微软商店，搜索ubuntu，点击下载

②手动下载ubuntu安装包，下面是直链https://aka.ms/wslubuntu2204https://aka.ms/wslubuntu2204

下载完长这样，直接双击无脑下一步傻瓜式安装即可。

安装完成后点击"打开"，第一次启动ubuntu会让你设置用户名密码，密码要输入两次，密码输入是不回显的，输入完回车就好了。这里我配置过了，设置密码这步就不演示了。

完成ubuntu安装后，我们安装sagemath

我们打开管理员的powershell，输入wsl进入ubuntu，更新apt，安装sagemath。

（这一步更是重量级，基于网络环境，可能也要等上很久）

wsl

sudo apt update

sudo apt install -y sagemath

安装完成后，这一步也完满结束辽~

三、配置sagemath的venv，在pycham中使用该解释器

接下来就是纯配置过程，不需要下载的等待，但需要细心的操作。

我们在上一步的窗口中输入下列指令，创建sagemath的python解释器的venv，防止污染正式环境。

sudo apt install -y python3-venv python3-pip

mkdir ~/my_sage_project

cd ~/my_sage_project

sage --python -m venv .venv

source .venv/bin/activate

运行完上方指令后，我们创建了虚拟环境，接下来可以关闭powershell，打开pycharm pro，我们添加该解释器。

我们打开解释器设置，点击右边的添加解释器，下拉框有"wsl"（只有pycharm pro有）

等它显示"内省成功完成"，点击下一步。

位置可以默认，下方基础解释器参考我的路径找一下，如果你上面的操作和我一致，路径应该只有用户名不一样，很好找，勾选上下方的框框，点击创建即可。

这样出来后，我们会发现这个环境有一大堆的软件包，其中包括了我们需要的sage，用这个解释器，我们可以正常跑sage语法的脚本了。

给一个测试脚本供大家测试配置结果，运行该脚本可得文章开头的效果。

python 复制代码

#!/usr/bin/env sage -python
# -*- coding: utf-8 -*-
from sage.all import *

def main():
    print("Hello, Sage!")

    # 1) 算术：阶乘
    print("10! =", factorial(10))

    # 2) 符号解方程
    x = var('x')
    sol = solve(x**2 + 3*x + 2 == 0, x)
    print("解 x**2+3x+2=0 →", sol)

    # 3) 素数测试 & 列表生成
    print("37 是素数吗？", is_prime(37))
    primes_upto_30 = list(primes(30))
    print("30 以内的素数：", primes_upto_30)

    # 4) 椭圆曲线
    E = EllipticCurve([0, -1, 1, -10, -20])   # y**2 + y = x**3 -10x -20
    print("椭圆曲线 E:", E)
    print("  E.rank() =", E.rank())
    print("  E.torsion_subgroup() =", E.torsion_subgroup())

    # 5) 矩阵运算
    M = matrix([[1,2,3],[0,1,4],[5,6,0]])
    print("矩阵 M：\n", M)
    print("  det(M) =", M.det())
    print("  M⁻¹ =\n", M.inverse())

    # 6) 简单绘图
    try:
        f = plot(lambda t: sin(t), 0, pi)
        fname = 'sin_plot.png'
        f.save(fname)
        print("已生成绘图 sin_plot.png")
    except Exception as e:
        print("绘图失败：", e)

if __name__ == '__main__':
    main()

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