Программирование на языке AutoLISP

Цель лекции: приобрести навыки работы с процедурами AutoLISP и lsp-файлами.

Переменные

Переменные - это символьные имена, которыми можно оперировать в программе. Переменным можно присваивать значения непосредственно в командной строке:

• (setq pt 7) переменной pt присвоено значение 7;
• (setq color "Red") строковой переменной color присвоено значение "Red".

При использовании переменной в параметрах команды перед ней нужно поставить восклицательный знак (!pt) .

Задание 4.1

Создать переменные pt1, pt2 координат двух точек и с их помощью построить отрезок. Создать строковую переменную color с обозначением цвета "Red" и закрасить отрезок.

Приведем протокол операций выполнения этого задания.

Command: (setq pt1 "2,2")↵  		    	"2,2"
Command: (setq pt2 "12,2")↵	     		"12,2"
Command: (setq color "Red")↵		        "Red"
Command: _line Specify first point: !pt1↵	"2,2"
Specify next point or [Undo]: !pt2↵		"12,2"
Specify next point or [Undo]: ↵*Cancel*
Command: chprop↵
Select objects: 1 found
Select objects: ↵
Enter property to change [Color/LAyer/LType/ltScale/LWeight/Thickness/Material]: c↵
New color [Truecolor/COlorbook] <BYLAYER>: !color↵
"Red"

По применимости в процедурах переменные разделяются на два типа: локальные и глобальные. Локальные объявляются после косой черты. Они могут принимать определенные значения только во время выполнения той процедуры, в которой они объявлены. После завершения процедуры ячейки памяти, занимаемые этими переменными, освобождаются.

Глобальные переменные доступны всем функциям AutoLISP, которые загружены в чертеж. Их значения доступны в проекте и после завершения той программы, в которой они объявлены. Любая переменная, которая специально не объявлена локальной, является глобальной. В глобальной переменной можно хранить константы, промежуточные значения вычислений, результирующие данные. Однако трудно уследить, какое значение ей присвоено в данной функции и не изменено ли оно другой функцией. Поэтому следует избегать введения глобальных переменных. Рекомендуется имена глобальных переменных отмечать справа и слева звездочками: *Global1* и документировать их.

Задание 4.2

Создать и протестировать локальные и глобальные переменные.

1. Откройте новый чертеж. Закройте все другие чертежи. Откройте редактор Visual LISP.
2. В окне CONSOLE введите строку кода (defun local-var (/ var1) . Завершите ее нажатием клавиш CTRL+ENTER. Это даст возможность ввести вторую строку: (setq var1 "I am a local var"))↵.Таким образом вы определили функцию local-var. В теле этой функции объявлена локальная переменная var1 и ей присвоено значение текстового литерала.
3. Для тестирования, т.е. проверки присвоенных значений переменным и функциям, нужно просто набрать их имя в строке окна консоли. В ответ получим текущие значения этих величин. Наберите var1↵. В окне появится ответ nil - текущее значение переменной недоступно. Наберите local-var↵. В окне появится ответ "I am a local var". В функции local-var текущее значение переменной var1 определено.
4. Определите var1 как глобальную переменную. Для этого ее надо объявить не внутри функции, а вне ее. Поэтому просто наберите код (setq var1 "I am a global var") .
5. Проверьте текущее значение переменной величины var1. Наберите в окне консоли var1. В ответ получите "I am a global var". Значение глобальной переменной сохраняется. А теперь снова наберите (local-var) ↵. И снова получите ответ "I am a local var". Как видите, хотя имена у локальной var1 и глобальной var1 одинаковые, но это разные переменные.

Переменные характеризуются временем жизни и областью видимости. Локальные переменные определяются внутри функции путем задания слеша с пробелом перед ними. Время жизни локальной переменной совпадает с временем выполнения процедуры. Область видимости локальной переменной ограничена только процедурой (функцией), в которой она задана. Вне этой процедуры текущие значения локальной переменной недоступны.

При объявлении глобальных переменных слеш не ставится. Время жизни глобальной переменной совпадает с временем открытия чертежа. Областью ее видимости является весь проект.

Работа с системными переменными

Среда AutoCAD содержит много системных переменных, которые управляют процессом черчения. Текущие значения системных переменных можно читать и изменять. Не путайте понятия переменной и системной переменной. Переменная - это величина, которая создается для использования в процедуре. Системная переменная - это параметр AutoCAD, который служит для настройки режима работы с чертежом. Для изменения текущего значения системной переменной нужно набрать ее имя в командной строке.

Пример 1

Системная переменная FILEDIA включает (значение равно 1) и выключает (значение равно 0) вывод на экран диалоговых окон выбора файлов по команде File - Open. Проверьте это. Затем верните старое значение:

Command: filedia
Enter new value for FILEDIA <1>: 0

Пример 2

При запуске функции COMMAND процедур AutoLISP все сообщения команд AutoCAD отображались в командной строке. Системная переменная CMDECHO определяет, будут ли отображаться в командной строке приглашения и параметры при работе функции COMMAND. По умолчанию режим отображения включен - текущее значение системной переменной равно 1. Если изменить это значение на 0, то режим отображения отключится.

Для работы с системными переменными в среде AutoLISP используются операторы SETVAR и GETVAR.

Оператор SETVAR (SET VARiable - установить переменную) изменяет текущее значение системной переменной. Новое значение помещается после имени переменной, заключенной в двойные кавычки: (setvar "cmdecho" 0) .

Оператор GETVAR (GET VARiable - получить переменную) возвращает значение системной переменной. Его можно присвоить другой переменной или системной переменной. Часто так возвращают системной переменной старое значение, которое изменялось в процессе работы процедуры. Синтаксис операции: (getvar "cmdecho").

Задание 4.3

Работа в среде AutoLISP с системными переменными

Создайте новый чертеж. Откройте редактор Visul LISP. Откройте новый файл и наберите в нем следующие процедуры:

(defun chred (selected_object)
(command "_chprop" selected_object "" "_color" "red" "")
)
(defun c:chgcolor (/ selected old_cmdecho) 	;описываем две локальные переменные
(setq old_cmdecho (getvar "cmdecho")) 	;присваиваем old_cmdecho значение 1
(setvar "cmdecho" 0) 				;присваиваем cmdecho новое значение 0
(terpri) 			;в командной строке выводится начало пустой строки
(setq selected (entsel "Выделите объект для изменения цвета на красный:"))
(chred selected)
(setvar "cmdecho" old_cmdecho))

Процедура работает следующим образом.

1. В функции chgcolor добавляется переменная old_cmdecho.
2. Этой переменной присваивается текущее значение системной переменной cmdecho, равное 1. Текущее значение считывается оператором getvar.
3. Системной переменной cmdecho присваивается новое текущее значение 0.
4. В последней строке восстанавливается старое значение системной переменной cmdecho оператором присвоения setvar.

После составления процедуры выполните следующие действия:

1. Сохраните файл.
2. Щелкните на кнопке Load Active Edit Window - загрузите процедуру.
3. Щелкните на кнопке Activate AutoCAD - перейдите в AutoCAD.
4. Начертите произвольный объект.
5. Наберите в командной строке chgcolor↵
6. В ответ на приглашение выделите объект, нарисованный по п.4.
7. Проверьте текущее значение системной переменной cmdecho.

Функции AutoLISP

Определение функции всегда начинается с оператора DEFUN. При этом можно выделить три типа функций:

1. Именам функций предшествует префикс С: .Это позволяет использовать имя функции как команду AutoCAD. В выражениях AutoLISP при ссылках имя функции вместе с префиксом заключают в круглые скобки (с:name) .
2. Имена функций создаются без префикса С: . Такой тип функций наиболее удобен при вызове функции по имени другими выражениями AutoLISP. Но в командной строке необходимо заключать имя функции в круглые скобки.
3. Третий тип функций - S::STARTUP. Функция с таким именем будет автоматически выполнена после инициализации чертежа. Функции сохраняют в файлах acad.lsp и acaddoc.lsp. Эти файлы инициализации, создаваемые пользователем, загружаются автоматически. Файл acad.lsp загружается один раз перед началом сеанса AutoCAD, а файл acaddoc.lsp загружается перед открытием каждого нового чертежа.

Задание 4.4

Создание файла инициализации

Пусть вы хотите увидеть рамку с приветствием на экране при открытии каждого чертежа. Создадим процедуру и сохраним ее в файле AutoCAD 2010\Support\acaddoc.lsp:

(defun s::startup ()
(command "rectang" "_width" "5" "0,0" "50,35")
(command "_chprop" "_last" "" "_color" "t" "255,0,0" "")
(command "_text" "10,15" "" "Hello!")
(command "_chprop" "_last" "" "_color" "t" "255,0,0" "")
(command "_zoom" "_extents" "")
)

Откройте новый чертеж. Возможно, что придется выполнить отладку размеров текста и рамки для него. Легче изменить размеры рамки, оставив текущий стиль текста без изменений. Попробуйте также поэкспериментировать с цветом.

В среде AutoLISP можно создавать функции с аргументами. Аргумент передает свое значение функции. Функция использует значение аргумента в процессе отработки операций. Аргументы располагают в круглых скобках до косой черты (слеша). Если у функции нет локальных переменных, то слеш не ставится. Пример объявления функции с одним аргументом приведен в задании 4.3: (defun chred (selected_object) …

Функцию с аргументом можно вызвать и выполнить с помощью оператора вызова функции. В операторе задается имя функции и фактические переменные, которые заменяют в теле функции формальные аргументы. В задании 4.3 формальным аргументом является переменная selected_object. Фактическим параметром, передаваемым функции chred в качестве аргумента является переменная selected. При каждом обращении к функции chred из какой-либо процедуры необходимо задавать значение аргумента. В качестве аргумента можно использовать:

• переменную, значение которой вычислено в вызывающей процедуре;
• значение, введенное пользователем;
• значение, заданное при использовании функции.

Вернемся к заданию 4.3 и опишем работу функций.

В первой строке определена функция chred и ее аргумент selected_object.

При вводе в командную строку команды chgcolor начинает выполняться функция c: chgcolor. В предпоследнем операторе функции - (chred selected) - управление передается функции chred с аргументом. Значение переменной selected извлекается из предыдущего этапа как результат операции entsel. Переменная selected - это аргумент, который передается функции chred. Функция подставляет при осуществлении своих действий вместо аргумента selected_object значение переменной selected.

Прорабатывая свой код, функция chred применяет команду chprop для изменения цвета объекта на красный.

Функции условия, циклы и работа со списками

Синтаксис условной функции имеет стандартный вид:

(if условное_выражение  Если_True  Если_False)

Значение Если_False можно опустить. Тогда интерпретатор исполнит выражение Если_True, когда условное выражение истинно. Если же условное выражение ложно, то управление перейдет к следующей функции.

Задание 4.5

Работа с функцией IF

(defun c:compare (/ num)
(setq num (getint "\nВведите число:"))
(if (< num 3)
(princ "\nВведенное число меньше 3")
(if (= num 3)
(princ "\nВведенное число равно 3")
(princ "\nВведенное число больше 3")))
(princ))

Префикс \n аналогичен функции terpri: каждое новое приглашение будет выводиться с новой строки. Выполните действия и оцените результат:

1. Загрузите процедуру в файл.
2. Запустите процедуру, набрав в командной строке compare↵.
3. Введите число 2.
4. Нажмите ENTER и введите число 3.
5. Нажмите ENTER и введите число 7.

Функции цикла обеспечивают выполнение определенных функций несколько раз подряд. При использовании циклической функции WHILE количество повторов неопределенно. Цикл выполняется, пока истинно условное выражение. Иначе управление передается следующей функции:

(WHILE  условное_выражение  тело_цикла)

Чаще нужно выполнить цикл определенное число раз (итераций). Для этого создается специальная переменная - счетчик. Условием выхода из цикла является заданное число итераций.

Пример

(defun c:cycle  (/ counter)
(setq counter 1)
(while (< counter 6)
(princ "Number ")
(princ Counter)
(terpri)
(setq counter (+1 counter))
))

Счетчиком является переменная counter. В начале процедуры функция cycle присваивает счетчику counter значение, равное 1. Затем оператор while печатает слова Number Counter и увеличивает значение счетчика на единицу. Условием работы оператора while является то, что значение счетчика меньше 6.

В результате программа выдаст следующий список:

Command: cycle
Number 1
Number 2
Number 3
Number 4
Number 5
6

В последней строке напечатано возвращаемое значение функции. Обычно им является значение последнего вычисленного в теле функции оператора. Число 6 - это значение переменной, над которой выполнял действие последний оператор функции.

При зацикливании можно прервать выполнение процедуры, нажав ESC, CTRL+BREAK или выбрав команду в меню Visual LISP: Debug - Abort Evaluation (Отладка - Прервать вычисления).

Если необходимо объединить несколько операторов в один блок, то используется функция PROGN. Все, что включено в конструкцию PROGN, рассматривается интерпретатором как один оператор.

(defun c:compare1 (/ num)
(setq num (getint "\nВведите число"))
(if (< num 3)
(princ "\nВведенное число меньше 3")
(if (= num 3)
(progn
(princ "\nВведенное число равно 3")
(terpri)
(princ "\nЭто и есть результат эксперимента")
)
(princ "\nВведенное число больше 3")
))
(princ))