AutoLISP程序语言设计

AutoLISP平程序语言设计•AutoLISP程序语言概述•AutoLISP数据类型•AutoLISP程序结构•AutoLISP内部函数•函数定义及装载•AutoLISP程序调试与编程实例1.AutoLISP语言简介LISP(listprocessinglanguage)语言是一种计算机的表处理语言，是在人工智能学科领域中广泛采用的一种程序设计语言。(Lisp语言最早是在20世纪50年代末由麻省理工学院（MIT）为研究人工智能而开发的。)美国AutoDesk公司在AutoCAD内部嵌入AutoLISP的目的是使用户充分利用AutoCAD进行二次开发：实现直接增加和修改AutoCAD命令，随意扩大图形编辑功能，建立图形库和数据库并对当前图形进行直接访问和修改等。5.1AutoLISP程序语言概述2.AutoLISP的特点（1）AutoLISP语言是在普通的LISP语言基础上，又扩充了许多适用于CAD应用的功能而形成的一种程序设计语言。它是一种解释性求值语言，速度较慢，难以保密，可用任何文字编辑软件编辑，用纯文本的格式保存。（2）AutoLISP语言中的一切成分都是以函数形式给出的，它没有语句概念或其他语法结构。执行AutoLISP程序就是执行一些函数，再调用其它函数。（3）AutoLISP把数据和程序统一表达为表结构，故可把程序当作数据来处理，也可把数据当作程序来执行。（4）AutoLISP语言中程序运行过程就是对函数求值的过程，是在对函数求值的过程中实现函数的功能。（5）AutoLISP语言的主要控制结构是采用递归方式。递归方式的使用，使得程序设计简单易懂。5.2AutoLISP数据类型AutoLISP主要有如下数据类型：整数（INT）实型数（REAL）符号原子（SYM）字符串（STR）表（及用户定义的函数）（LIST）文件描述符（FILE）AutoLISP的内部函数（SUBR）AutoCAD的选择集（PICKSET）AutoCAD的实体名（ENAME）函数分页表（PAGETB）5.2.1整数整数是由0，1，2，…，9，+，-字符组成，不许出现其它字符，+号可有可无。例如：+256，103，-15，0。5.2.2实型数实型数是用双精度的浮点数表示并且有至少14位有效精度，即整数后跟小数。※如果实数的绝对值小于1，小数点前必须加0，不要直接以小数点开头。否则，计算机误认为是点对而出错。例如，“.4”是错误的表示，“0.4”才是正确的写法。实型数也可以用科学计数法表示，即数字后可有一个可选择的“e”或“E”，后跟数的指数。例如：0.12E9表示0.12×109。5.2.3符号原子符号原子可以包含除以下字符以外的任何可打印字符：()用作表的定义；·用作点对；也是一种表。'用作QUOTE函数的简写；”用作字符串常数的定界符；；用作程序的注释标志。符号原子的长度没有限制，但尽量不要超过6个字符，否则要占用额外的内存，降低运行速度。在AutoLISP中，符号的大小写是等效的。例如，ABCD，Abcd，abcd，AbcD都表示一个符号原子。AutoLISP中的任何符号都是有值的，即符号都要赋以一定的数值，或者说符号总是约束在一定值上。一般用赋值函数setq进行赋值。例如：(setqX25.0)意思是将25.0赋给x,这时x的当前约束值为25.0一个符号在使用前如没有赋以任何值，则该符号的值为nil（空），它不占用内存空间。5.2.4字符串字符串是由包括在一对双引号内的一组字符组成的。字符串包含任何可打印的字符。字符串中字母的大小写及空格都是有意义的。字符串的最大长度为100个字符若字符串中没有任何字符，则为空串“”。字符串中可以包含ASCⅡ表中的任何字符，通用的表示格式为“\nnn”，其中nnn是其字符的八进制ASCⅡ码。例如，字符串“ABCD”也可表示为“\101\102\103\104”。由于反斜杠已作为前导的标识字符，在字符串中有特殊作用，如果字符串中要包含它，则必须用两个相邻的反斜杠来表示：“\\”，当然，反斜杠也可表示为“\114”。由于双引号已用作字符串的定界符，若需在字符串中包含双引号，则可用“\042”表示。除可用“\nnn”的形式表示ASCⅡ表中的控制字符外，在AutoLISP中，对于常用的控制字符有特定的简单的表示形式，如下表所示。常用的控制字符代码意义等价ASCⅡ\\字符\键\114\＂字符＂键\042\e表示ESC键\033\n表示换行键\012\r表示回车键\015\t表示TAB键\011\nnn八进制码为nnn的字符※必须注意，其中的字符e，n，r，t必须小写。例如，下面的表达式执行时都将提示在新的一行上显示：(Prompt“\nEnterfirstpoint：”)(Prompt“\012Enterfirstpoint：”)字符串常用于磁盘文件名，标识符的打印名等。5.2.5表AutoLISP广泛地使用表。表提供了在一对符号中存储大量相关数值的有效方法。例如点的表示，二维点以表(XY)表示，第一个数值是点的X坐标，第二个数值是点的Y坐标。三维点以表(XYZ)表示，第一个数值是点的X坐标，第二个数值是点的Y坐标，第三个数值是点的Z坐标。例如(setqa6.0)也是一个表，表中有三个元素，第一个元素setq为一函数名，第二个元素为一变量，第三个元素为一实数。•在AutoLISP语言中，表有如下特点：（1）表是指放在一对相匹配的左、右括号中的一个或多个元素的有序集合。（2）表中的每一个元素可以是任何类型的表达式，即可以是数字、符号、字符串，也可以是表。（3）元素与元素之间要用空格隔开,注意元素与括弧之间可不用空格。如：（15（ab）cd），在此例中，表内有4个元素，其中第二个元素是表。（4）表可以是任意嵌套的，上例中即嵌套了一个表。表可以嵌套很多层，从外层向里依次称为0层，1层，2层……（5）表中的元素是有顺序的，为便于对表中元素进行存取，每个元素都有一个符号。从左向右，第一个元素序号为0，……，第i个元素序号是i-1。（6）表的大小为表的长度，即表中顶层元素的个数。没有任何元素的表称为空表。空表用（）或nil表示。在AutoLISP中，nil是一个特殊的符号原子，它既是原子又是表。（7）表有两种基本类型：标准表和引用表。标准表：第一个元素的值必须是一个合法的已经存在的AutoLisp函数定义，后跟调用该函数的参数。引用表：是在表的前面冠以引用符号（'或Quote）对该表不求值。命令:(setqx20)20命令:(setqY24)24命令:!x;查询x的值20命令:!y24命令:(setq!a20)20命令:!anil命令:!!A20命令:'(setqx20)命令:!xnil6.文件描述符文件描述是AutoLISP赋予被打开文件的标识号。当AutoLISP函数需要访问一个文件时(读该文件或者写该文件)，首先通过该文件描述符去识别并建立联系。下面的例子打开文件“myfile.dat”，使它可被其它函数读取，并把该文件描述符的数值赋予符号fl。(setqfl(openD:\\user\\myfile.datW))1.符号：用作变量、函数的名字。2.命名规则：不能只含数字，除下列字符以外的任何可打印字符组成：（）.';“”3.符号长度无限制，但一般不超过6。4.变量的数据类型：不需要事先进行类型说明，变量被赋予值的类型就为变量的类型。5.不能使用内部函数名和关键字作为变量名。6.变量赋值：（setq变量1值1[变量2值2...]）7.显示变量的值：！变量名（同时将值传递给autocad）。5.2.6变量•nil：变量没有赋值，尚无定义。将nil赋给某一有定义的变量，其结果是取消该变量的定义并释放其所占存储空间。引用尚未赋值的变量是错误的。•nil作为逻辑变量的值，表示不成立。•T：逻辑成立。•Pause：暂停，等待用户输入。•Pi：∏。5.2.7预定义的符号5.3AutoLISP的程序结构1.表达式（1）表达式含义：AutoLISP处理的对象是符号表达式（简称表达式）。它相当于其它编程语言中的程序语句。（2）表达式的构成：表达式由原子或表构成。多数情况下以表的形式存在，例如：（函数名[变元]…）（3）表达式前缀表示法大多数计算机语言采用“中缀表示法”来表示程序语句，如在C语言中，给变量X赋值为25.０，写成如下语句：Ｘ＝25.０在该表示法中，运算符“=”放在两个操作数“X”和“25.0”中间。这种表示法是大家都熟悉的。在AutoLISP语言中，采用的是“前缀表示法”，即把运算符放在操作数之前，而不是放在它们的中间，并把运算符(即函数名)和操作数(即调用函数的参数)用圆括号括起来，以表的形式表示。如上例，用AutoLISP表示：(setqX25.0)运算符(setq)放在操作数(X25.0)之前。再看下面的例子：X=(A+B)*C这是一个“中缀表示法”表示的一个表达式，若用AutoLISP表示则为：(setqX(*(+AB)C))其中“+”、“*”号在AutoLISP中仍用作加法和乘法函数的名字。（4）表达式的求值规则•整型数、实型数和字符串以其本身的值作为求值结果。•符号以其当前的约束值作为求值结果。•表根据其第一个元素来进行求值。(+(*23)(/63))返回：8(fxabc)返回：error:nofunctiondefinition:fx(5abc)返回：error:badfunction:5(setqp(321))返回：error:badfunction:32.程序结构组成（1）一个完整的AutoLISP程序往往是由一系列按顺序排列的表达式组成。例如：(defunplus(xy)(+(*xy)x))(setqa2.０)(setqb4.0)(setqc(plusab))这个简单的AutoLISP程序由4个表达式(即表)组成。第一个表给出了X*Y+X的函数定义，第二、三表分别给变量A、B赋值，最后一个表是对定义的PLUS函数的调用。（2）在AutoLISP程序中，一个表达式可以分在多行中写，也可以一行中写几个。一行由“回车”结束。如前所述，原子之间多个空格的作用和一个空格的作用相同，都起着分隔符的作用。如果不考虑打印或印刷限制的话，可以利用多个空格使程序的结构直观，便于阅读。例如已知函数：用AutoLISP可以定义如下：（defunfun（x）（cond（（x0）1）（（=x0）2）（（x0）0）））这种书写虽然是合法，但阅读起来很困难，且不易于检查左右括号是否匹配。因此可以写为：（defunfun（x）（cond（（x0）1）（（=x0）2）（（x0）0）））)0(0)0(2)0(1)(时当时当时当xxxxf（3）在AutoLISP程序中可以用注释。注释的作用是对程序作解释。例如，题目的名称、算法及使用方法，各函数的功能及调用参数的数据类型，长表达式的开始、结束标记等。注释以一个分号“；”开始，并在一行的末尾结束。注释可以出现在程序的任何地方。注释应该尽量的多，它并不减慢程序运行，但以后阅读程序或修改代码时，却能节省大量的时间。;ThisprogramprintstheASCⅡs（30-90）tothescreen.;usage;Command：prasRETURN(defunc:pras(/as)(setqas30);setAStothefirstASCⅡ(while(=as90);loop(princ(chras));printtoscreen(terpri);newline(setqas(+as1));setAStothenextASCⅡ);endofWHILE)（4）AutoLISP程序一般是以后缀“.LSP”的ASCⅡ码文本文件的形式存盘的，然后再调入内存求值。5.4AutoLISP内部函数基本函数图形处理函数程序结构控制函数文件管理与I/O函数1.基本函数(1)数值计算函数(2)逻辑运算函数(3)数据类型转换函数