«Введение в Автолисп»

Введение в Автолисп (fb2) - Введение в Автолисп 1046K скачать: (fb2) - (epub) - (mobi) - Роман Клавдиевич Рыжиков

P.K. Рыжиков Введение в Автолисп

ПРЕДИСЛОВИЕ

В процессе выполнения графических работ конструктор обычно импортирует в чертеж некоторое множество групп примитивов, объединенных в блоки, внешние ссылки и т.п. Чаще всего они представляют собой стандартные и нормализованные детали и узлы.

В то же время использование блоков для импортирования в чертеж, например, изображений стандартных болтов требует создания в качестве отдельного блока чертежа каждого типоразмера болта, что влечет за собой разрастание графической базы данных до неприемлемых размеров и усложняет технику ее использования. Поэтому конструкторская практика послужила поводом для разработки пакетов приложений, позволяющих, с одной стороны, выполнять некоторые типовые расчеты, с другой - осуществлять автоматический перенос результатов расчета в чертеж. Такие пакеты могут как встраиваться в Автокад (например, AutoCAD Мар), так и опираться на собственную графическую среду (например, программный продукт КОМПАС, разработанный АО ACKOH).

Одновременно Автокад предоставляет конструктору широкие возможности программного воспроизведения графических объектов и создания на этой основе персональных пакетов прикладных программ, непосредственно связанных с конкретной областью деятельности конструктора.

Основной средой программирования в Автокаде служит функциональный язык Автолисп (AutoLISP), в основу которого положен язык программирования LISP, разработанный в 1961 году. Возможности программной поддержки Автокада чрезвычайно широки как в части автоматизации процесса создания чертежа, так и в части управления интерфейсом среды.

В настоящем пособии рассматриваются вопросы, связанные лишь с первой задачей, что же касается управления интерфейсом, то с описанием этих методов можно подробно ознакомиться, привлекая соответствующую литературу [1, 3, 5].

Описание языка основывается на Автолиспе, сопровождающем тринадцатую и более поздние версии Автокада. Развитие языка происходило главным образом за счет расширения его возможностей. В 14-й версии заметно обновлена идеология графической среды, особенно в части описания полилиний, что позволило существенно уменьшить размер графических файлов. Кроме того создана интегрированная среда Visual LISP, обладающая собственным развитым интерфейсом и многими функциональными компонентами, позволяющими производить создание и отладку программ без обращения непосредственно к Автокаду. Описание среды Visual LISP в пособие не включено, так как ему посвящена вышедшая из печати специальная книга [1].

Предлагаемое читателю пособие основано на цикле лекций и практических занятий по курсу “Основы автоматизированного конструирования” и иллюстрировано некоторыми программами (или извлечениями из них), используемыми в учебном процессе. На эти иллюстрации наложила отпечаток последовательность изучения материала, в связи с чем на некоторых этапах создания программ избраны не лучшие их варианты (например, это касается программы, где впервые используются операции обработки наборов), однако далее в программы вносятся рациональные изменения.

Разумеется, в кратком пособии трудно описать все возможности Автолиспа и даже возможности отдельных функций (в частности, это касается функций создания и обработки примитивов). Поэтому во многих случаях автор ограничивается лишь описанием формата функций Автолиспа и примерами, заимствованными из других источников. Главными такими источниками (например [5]) являются тома сопроводительной документации к пакетам лицензионных версий Автокада.

И еще одно замечание. Каждому программисту присуща своя логика, свои принципы составления программ, хотя бы в части организации циклов, использования идентификаторов, степени дробления сложных выражений на более простые. Поэтому одни и те же задачи могут быть решены с помощью программ, порой сильно различающихся между собой структурой и внешним видом. И с этой точки зрения, предлагаемые программы, хотя и очень просты, не являются единственно возможными. Но, по мнению автора, они достаточно характерны для стиля программирования, свойственного Автолиспу.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Современный Автолисп является мощным функциональным языком, позволяющим работать с глубоко структурированными программными объектами. В отличие от операторных языков программирования, таких как Фортран, Паскаль и т.п., основой Автолиспа являются не операторы, а встроенные или внешние функции.

Автолисп хорошо взаимодействует с базами числовых и графических данных. В качестве числовых баз данных могут использоваться продукты многих СУБД (например, dBASE), таблицы, файлы результатов, полученные в результате выполнения других программ. Последнее обстоятельство очень важно, поскольку позволяет связать с Автолиспом любые операторные программы, достаточно лишь создать выходные файлы этих программ в формате, поддающемся чтению средствами Автолиспа. Что касается графических баз данных, то, рассматривая чертеж как такую базу, пользователь может извлекать из нее отдельные примитивы и их наборы и осуществлять над ними программным путем любые операции, доступные Автолиспу. Кроме того, возможно создание программ, которые, руководствуясь введенными параметрами, способны вычерчивать сколь угодно сложные графические объекты. Несколько подобных программ (разумеется, достаточно простых) описаны в настоящем пособии.

С целью облегчения ориентирования в тексте пособия служебные слова, выполняющие различные функции, выделяются разными шрифтами. В табл. 1 приведены гарнитуры шрифтов, используемые в дальнейшем для выделения отдельных элементов программ. Эти гарнитуры используются только в тексте пособия, полные тексты программ на Автолиспе и отдельные извлечения из них, используемые в качестве примеров, выполняются гарнитурой Arial.

Если Автолисп подключен к Автокаду, любая функция Автолиспа, введенная в командную строку, обрабатывается, а результат обработки возвращается в поле сообщений. Это очень удобно как при отладке программ, так и при проверке правильности записи функций. Если во время сеанса активизирована программа, написанная с ошибками, Автолисп прекращает ее обработку, сообщает об ошибке и производит обратную трассировку программы, указывая то место, где она совершена.

Tаблица 1. Гарнитуры шрифтов, используемые в пособии

Гарнитура Область использования Примеры Times New Roman Cyr Имена примитивов Arc, Line, Donut To же, полужирный Команды Автокада save, copy, line To же, курсив Имена файлов, сообщения командной строки c:\acad\bolt.lsp From point:_ Arial Тексты программ, имена переменных setq pt (1 2)) bolt, file1 To же, полужирный Имена функций Автолиспа setq, getdist Arial полужирный курсив Аргументы функций string [mode]

1.1. Типы данных в Автолиспе

Автолисп может оперировать следующими типами данных:

• Идентификаторы (Symbols) или переменные (Variables)

• Целые числа (Integers)

• Вещественные числа (Real numbers)

• Строки (Strings)

• Списки (Lists)

• Дескрипторы файлов (File descriptors)

• Имена примитивов Автокада (AutoCAD entity names)

• Наборы примитивов Автокада (AutoCAD selection sets)

• Встроенные (Subrs) и внешние (External Subrs) функции

Идентификаторы или переменные. Эти два термина в Автолиспе идентичны. Подобно любым языкам программирования Автолисп для идентификации переменных использует их имена. Значение переменной определяется ее параметрами аналогично тому, как это принято в других языках. В соответствии с синтаксисом Автолиспа каждая законченная структурная единица заключается в круглые скобки, а входящие в нее параметры, команды и функции разделяются пробелами.

В качестве примера приводится установка переменной pt1, рассматриваемой как точка в поле чертежа:

(setq pt1 ‘(1 2)).

Здесь встроенная функция присвоения setq устанавливает имя переменной pt1 и идентифицирует ее с точкой, имеющей координаты х=1, у=2.

Три переменные Автолиспа определены заранее, и их значения не рекомендуется изменять. К ним относятся:

pause - переменная определена как строка, состоящая из одного символа - обратной косой черты (\ - backslash) - и используется в функции command для организации паузы при необходимости ввода данных оператором;

pi - переменная определена как константа π, оцениваемая приблизительно в 3.1415926;

T - переменная определена как константа T и имеет тот смысл, что ее значение - не nil.

Целые числа. Автолисп обменивается с Автокадом целыми числами, не превышающими 16 бит. Таким образом, могут быть введены целые числа в интервале от -32768 до +32767.

Вещественные числа. К вещественным относятся числа, содержащие символ десятичной точки. Числа, лежащие в интервале -1...+1 должны обязательно сопровождаться предваряющим нулем. Вещественные числа, не имеющие десятичных долей, должны содержать ноль после десятичной точки. Вследствие этого правильным является представление 0.245 и 34.0, а записи .245 и 34. не всегда будут приняты Автолиспом. Точность вычислений Автолиспа - 14 значащих цифр, хотя в поле командной строки выводится не более 6 знаков.

Строки. Любая последовательность символов, заключенная в кавычки, рассматривается Автолиспом как строковая переменная. Длина одной строки не должна превышать 132 символов, однако использование функции strcat позволяет объединить несколько строк в одну.

Списки. Для идентификации переменных Автолисп широко использует параметры, представленные в виде списков. Координаты точки в предыдущем примере являются списком, определяющим положение точки на плоскости. Соответственно список, определяющий точку в пространстве, выглядит подобно следующему:

(3.62 4.12 2.85).

В одном списке могут содержаться самые различные типы данных - целые и вещественные числа, строки, списки, имена и наборы примитивов, дескрипторы файлов.

Дескрипторы файлов являются строковыми метками, присваиваемыми файлам, открываемым Автолиспом. В следующем примере открывается файл mycalc.res, он становится доступным для чтения функциями Автолиспа, и значение дескриптора файла присваивается переменной file1:

(setq file1 (open “mycalc.res” “r”)).

Термин “дескриптор” в общем случае понимается как некоторый признак, выделяющий объект из множества себе подобных (вспомните, например, дескрипторы атрибутов). Поэтому в дальнейшем параллельно с этим термином может употребляться термин “имя файла”. И хотя эти термины определяют несколько отличающиеся понятия, при оценке их содержания следует руководствоваться контекстом.

Имена примитивов. Имя примитива представляет собой числовую метку, присваиваемую примитиву в рисунке. Извлекая примитив по имени, его можно обрабатывать всеми доступными способами.

В следующем примере имени примитива, введенного в чертеж последним, присваивается идентификатор e1:

(setq e1 (entlast)).

Ввод этого выражения в командную строку возвращает имя примитива в следующей форме:

<Entityname: 23c0508>.

Наборы (группы) примитивов. Средства Автолиспа позволяют аналогично идентифицировать группу примитивов для дальнейшей обработки их программными средствами Выбранной группе присваивается метка. В приводимом ниже примере идентификатор ss2 присваивается группе примитивов, определенных предпоследним выбором:

(setq ss2 (ssget “р”)).

Встроенные и внешние функции - это функции, посредством которых осуществляется обработка данных. Встроенные функции являются средствами самого Автолиспа, внешние представляют собой программы, определенные приложениями.

1.2. Лексические соглашения

Ввод данных в Автолиспе может осуществляться различными способами: с клавиатуры в строку запроса, непосредственным указанием точек на экране, чтением файла ASCII или строковой переменной. В любых случаях должны, выдерживаться следующие соглашения.

• Имена переменных могут содержать любые символы, за исключением (, ) - левой и правой скобок, . - точки, ' - апострофа, “ - кавычек, ; - точки с запятой.

• Следующие символы заканчивают имя переменной или цифровую константу: (, ), ‘, ; , space (cимвoл пpoбeлa), end of file (символ конца файла).

• Выражение может занимать несколько строк.

• Множество пробелов между символами эквивалентно одному пробелу. Пустые строки не обрабатываются Автолиспом, но иногда их целесообразно вставлять для облегчения чтения программ. Табуляция рассматривается Автолиспом как пробел.

• В Автолиспе не имеет значения регистр символов. Для англоязычной версии Автокада имена функций, переменных и параметров можно записывать как в верхнем, так и в нижнем регистре.

• Целочисленные константы могут начинаться со знаков плюс или минус. Автолисп оперирует 32-битовыми числами, т.е. ему доступны целые числа от -2 147 483 648 до +2 147 483 647. Однако, как упоминалось выше, обмен с Автокадом возможен лишь на 16-битовом уровне.

• Вещественные константы также могут начинаться со знаков плюс или минус и должны обязательно содержать цифры, предшествующие десятичной точке и следующие за ней. Вещественные константы могут записываться в экспоненциальной форме. Например, записи 0.00032 и З.2е-4 являются идентичными.

• Текст программ может содержать строки комментариев, предваряемых точкой с запятой (;), например:

     ; переход в слой CENTER.

• Если комментарий включается в строку программы, он должен выделяться символами ;|....|; .

     (setq omode ;| здесь начинается комментарий,

     здесь он продолжается,

     здесь заканчивается |; (getvar “osmode”))

• Текстовые строки должны заключаться в двойные кавычки. Включение в текстовую строку обратной косой черты (\), иногда называемой обратным слэшем, позволяет ввести управляющие символы, перечисленные в табл. 2.

Tаблицa 2. Значение некоторых управляющих символов

Символ Значение \\ Символ \ \” Символ “ \e Символ Escape-последовательности \n Символ перехода на следующую строку \r Символ возврата каретки \t Символ табуляции \nnn Произвольный символ в восьмиричном коде

1.3. Выражения и переменные Автолиспа

Основной структурной единицей Автолиспа является выражение. Любое выражение открывается круглой скобкой, состоит из имени функции и списка аргументов, каждый из которых сам может быть выражением, и закрывается парной правой скобкой. В связи с тем, что выражения могут занимать несколько строк, принято их зрительно структурировать, вписывая закрывающую выражение скобку в тот же столбец, что и открывающую. Такая система записи облегчает чтение программ и уменьшает количество ошибок. Аргументы в выражениях разделяются пробелами.

Автолисп не обладает отладчиком программ, но ему свойственна другая полезная особенность. Если выражение Автолиспа ввести в командную строку Автокада, Автолисп обрабатывает его и возвращает его значение. Это позволяет производить отладку программ, поскольку неадекватная реакция среды сразу указывает на ошибку.

При вводе некорректного выражения Автолисп может выдать указание n>, где n указывает количество незакрытых левых скобок. Довольно частой ошибкой является пропуск правых кавычек (“) в текстовых строках. При этом правые скобки интерпретируются как кавычки, и простой ввод дополнительных скобок не исправляет положения. В таких случаях следует прекратить вычисления командой отказа Ctrl+С в DOS или Esc в Windows и заново ввести выражение.

Обработанное интерпретатором Автолиспа выражение может быть далее использовано окружающими выражениями. Если такого окружения нет, Автолисп передает значение выражения Автокаду.

В распространяемый с 1999 года пакет AutoCAD 2000 в качестве составной части включен пакет Visual LISP, обладающий отладчиком программ. Возможности работы в среде Visual LISP описаны в публикации [1].

Выражения Автолиспа записываются в формате

(function_name [arguments]...)

(имя_функции [аргументы]...).

В дальнейшем, как это принято в литературе по программированию, аргументы, которые не являются обязательными и могут быть опущены, в описании формата выражений заключаются в квадратные скобки. Многоточие, заключающее выражение перед закрывающей круглой скобкой, указывает на то, что список аргументов может быть продолжен.

Существует четыре типа переменных Автолиспа: целые, вещественные, точки и строки. Тип переменной автоматически определяется Автолиспом и должен соответствовать типу, воспринимаемому конкретной функцией. Значение переменной сохраняется до конца сеанса или до замены его другим значением. Имя переменной должно начинаться с алфавитного символа. Запрещенные символы перечислены выше.

1.4. Основная функция присвоения в Автолиспе

Любой язык программирования, встречая некоторую именованную переменную, сопоставляет ей ее значение. Это значение в операторных языках обычно вычисляется и присваивается переменной с помощью оператора присвоения. Особенностью Автолиспа является то, что в переменной может храниться не только вычисленное значение, но и целое выражение. Этот язык содержит в своем составе функцию quote, позволяющую сохранить выражение без его оценки. Формат функции:

(quote выражение),

например:

(quote а) возвращает А,

(quote (a b c)) возвращает (А В С),

(quote (+ 1 4)) возвращает (+ 1 4).

В практике создания программ слово quote заменяется апострофом. Автолисп совершенно одинаково воспринимает и обрабатывает записи:

(quote (a b c)) и '(a b с).

Основной функцией присвоения переменной ее значения является функция

(setq перем1 выраж1 [перем2 выраж2 ...]).

Функция setq, позволяет присвоить значения нескольким переменным, однако возвращает только последнее выражение. Например:

(setq a 5.4) возвращает 5.4,

(setq a 5.4 b 8.7 с “width”) возвращает "width”,

(setq x ‘(a b)) возвращает (A В).

На примере функции setq хорошо видно действие функции quote. Так, например:

(setq x (+ 1 4)) возвращает 5,

(setq x ‘(+ 1 4)) возвращает (+ 1 4).

Поскольку функция quote сохраняет выражение без его оценки, элементы этого выражения, по сути дела, являются списком. Поэтому для записи такого выражения во многих случаях можно использовать функцию организации списков list. Следующие два примера определения точки на чертеже для Автолиспа эквивалентны:

(setq pt1 ‘(3.0 4.5)),

(setq pt1 (list 3.0 4.5)).

Поскольку Автолисп всегда проверяет, является ли первый элемент выражения функцией, то выражение типа

(setq pt1 (3.0 4.5))

не будет принято; Автолисп выдаст сообщение об ошибке (в данном случае bad function, т.е., неверная функция), так как численный параметр 3.0 представляет собой вещественное число, а не функцию.

2. МАТЕМАТИКА В АВТОЛИСПЕ

2.1. Функции обработки чисел

Как уже упоминалось, Автолисп хорошо взаимодействует с базами данных, частным случаем которых являются файлы, создаваемые в результате выполнения программ, написанных с использованием операторных языков. Поэтому во многих случаях целесообразно сложные расчеты производить именно таким образом, оставляя Автолиспу лишь те операции, которые непосредственно связаны с созданием графических примитивов.

Структура математического выражения определяется функциональной природой Автолиспа, в соответствии с которой сначала необходимо определить функцию, а затем обрабатываемые параметры, даже если выражение является чисто арифметическим. В этом основное отличие Автолиспа от операторных языков. Строка в Фортране

C=A+B

или в Паскале

c:=a+b

в Автолиспе выглядит как

(setq с (+ a b)).

Сказанное относится и ко всем остальным операциям. Ниже приводится перечень наиболее употребительных функций.

(+ число число ...). Функция возвращает сумму всех чисел. Числа могут быть как целыми, так и вещественными. Сумма целых чисел есть целое число. Если среди чисел есть хотя бы одно вещественное, результат - вещественное число. Например:

(+ 3 5) возвращает 8,

(+ 1 2 3 4.5) возвращает 10.5,

(+ 1 2.0 3 4 5) возвращает 15.0.

(- число [число] ...). Функция вычитает второе число из первого и возвращает результат. Если чисел несколько, то возвращается результат последовательного вычитания всех последующих чисел из первого. Если число одно, его знак меняется на обратный. Примеры:

(- 5 3) возвращает 2,

(- 18 4.5 6 2) возвращает 5.5,

(- 6) возвращает -6.

(* число [число] ...). Функция возвращает произведение всего рядя чисел. Если введено одно число, возвращается результат его умножения на единицу. Примеры:

(* 5 3) возвращает 15,

(* 2 3.5 4 6) возвращает 168.0,

(* 3) возвращает 3.

(/ число [число] ...). Функция возвращает результат деления первого числа на произведение всех последующих. Единственное введенное число делится на единицу. Примеры:

(/ 8 5) возвращает 1.6,

(/ 720 3 5 2) возвращает 24,

(/ 4) возвращает 4.

(1+ число) возвращает число, увеличенное на единицу,

(1- число) возвращает число, уменьшенное на единицу. Примеры:

(1+ -17.5) возвращает -16.5,

(1+ 7) возвращает 8,

(1- -17.5) возвращает -18.5,

(1- 7) возвращает 6.

(abs число). Функция возвращает абсолютную величину числа.

(atan число1 [число2]). Функция возвращает значение в радианах арктангенса, определяемого параметрами. Если параметр только один (число1), возвращается угол, тангенс которого равен этому числу. Если введены два числа, то первое делится на второе и возвращается угол, тангенс которого равен вычисленному частному. Например:

(atan 0.5) возвращает 0.463648,

(atan 1.0) возвращает 0.785398,

(atan -1.0) возвращает -0.785398,

(atan 3.0 4.0) возвращает 0.643501.

Если число2 равно нулю, возвращается угол ±1.5708, знак которого соответствует знаку числа1.

(logand число число ...) возвращает результат логического побитового AND списка целых чисел. Результат - целое число. Примеры:

(logand 7 15 3) возвращает 3,

(logand 2 3 15) возвращает 2,

(logand 8 3 4) возвращает 0.

(logior число число ...) возвращает логическое побитовое OR списка чисел. Примеры:

(logior 1 2 4) возвращает 7,

(logior 9 3) возвращает 11.

(lsh число1 число_битов) производит сдвиг числа1, пересчитанного в двоичную систему, на заданное число_битов. Если число_битов положительно, сдвиг осуществляется влево, если отрицательно - вправо. Примеры:

(lsh 22 -1) возвращает 11,

(lsh 22 2) возвращает 120.

Следующие 14 функций приводятся без примеров:

(cos угол) возвращает значение косинуса угла,

(sin угол) возвращает значение синуса угла,

(exp число) возвращает натуральный антилогарифм числа, (expt основание степень) возвращает результат возведения основания в заданную степень,

(fix число) производит преобразование числа в целое и возвращает целую часть числа,

(float число) производит преобразование числа в вещественное число,

(gcd число1 число2) возвращает наибольший общий делитель двух чисел,

(log число) возвращает натуральный логарифм числа как вещественную величину,

(max число число) возвращает большее из двух чисел,

(min число число) возвращает меньшее из двух чисел,

(minusp число) устанавливает тип числа (целое или вещественное) и возвращает его отрицательное значение,

(rem число число) делит первое число на второе и возвращает остаток,

(sqrt число) возвращает квадратный корень из числа как вещественное число,

(zerop число) определяет тип числа и устанавливает число равным нулю.

2.2. Некоторые геометрические функции

В процессе автоматической обработки графических данных почти непрерывно возникает необходимость указания некоторых, параметров, определяющих расположение в пространстве чертежа описываемых объектов. Следующие функции Автолиспа позволяют достичь необходимых результатов.

(angle точка1 точка2). Эта функция возвращает значение угла между осью X текущей системы координат и отрезком, определяемым начальной (точка1) и конечной (точка2) точками отрезка прямой. Угол замеряется в радианах от оси X до отрезка в направлении против часовой стрелки, если системная переменная ANGDIR установлена в 0. Если отрезок находится в трехмерном пространстве, возвращается угол между осью X и проекцией этого отрезка на текущую плоскость XY.

(distance точка1 точка2). Функция возвращает расстояние между двумя точками в трехмерном пространстве. Если одна координата хотя бы у одной точки опущена, Автолисп считает обе точки находящимися в двумерном пространстве и возвращает расстояние между проекциями этих точек на текущий план.

(inters точка1 точка2 точка3 точка4 [условие]). Функция анализирует параметры двух линий и возвращает точку их пересечения или nil, если таковая отсутствует. Если дополнительный аргумент условие присутствует и имеет значение nil, точка пересечения возвращается, даже если она находится вне одного или обоих отрезков. Если же аргумент условие опущен или не равен nil, точка пересечения должна находиться внутри отрезков, в противном случае возвращается nil.

Пусть определены точки:

(setq a '(1.0 1.0) b '(5.0 5.0))

(setq с ‘(6.0 1.0) d ‘(6.0 2.0)),

тогда

(inters a b с d) возвращает nil,

(inters a b с d T) возвращает nil,

(inters a b с d nil) возвращает (6.0 6.0).

(polar точка1 угол расстояние). Функция определяет положение точки, находящейся на указанном расстоянии от точки точка1 под углом угол к оси X текущей системы координат и возвращает ее координаты.

Функция polar очень часто используется в структуре программ, так как она позволяет указывать положение точек в относительных координатах, привязывая каждую последующую точку к предыдущей. Примером такого использования может служить программа format, описываемая ниже.

3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АВТОЛИСПА С АВТОКАДОМ

3.1. Вызов команд Автокада в Автолисп

Вызов команд Автокада Автолисп осуществляет с помощью функции command. Необходимо помнить, что эта функция не имеет ничего общего с командами Автокада, которые входят в эту функцию в качестве аргументов. Количество аргументов функции не ограничивается, они могут представлять собой строки, списки, числа, но во всех случаях их тип должен соответствовать типу, ожидаемому Автокадом. Введение пустой строки (“”) соответствует нажатию на клавишу Space или Enter, например:

(command “line” pt1 pt2 “”).

Здесь Автолисп передает Автокаду команду line для проведения отрезка прямой из точки pt1 к точке pt2. Пустая строка завершает ввод параметров. При организации строки параметров следует обратить внимание на то, что она практически описывает символами действия оператора, вводящего параметры с клавиатуры или с помощью мыши. Действительно, при ручном вводе последовательность действия оператора выглядела бы следующим образом:

Command: _line

From point: pt1

To point: pt2

To point: Enter

Команды Автокада, вызываемые функцией command, не отражаются на экране, если системная переменная CMDECHO установлена в ноль. Если необходим ввод данных с клавиатуры или с помощью мыши, нужно либо осуществлять эту операцию до использования функции command, либо организовать паузу внутри команды (см. разд. 4.1).

3.2. Создание новой функции

Создавая новую внешнюю функцию, программист должен сообщить Автолиспу, что предлагаемая ему структура является именно функцией, которую Автолиспу предстоит обработать по той же технологии, по которой он обрабатывает встроенные функции. В составе Автолиспа имеется встроенная функция, определяющая внешнюю структуру как функцию. Такая функция записывается в формате:

(defun имя ([аргументы]/[локальные переменные])),

например:

(defun my_prog (a b / temp)).

Здесь функция my_prog содержит два аргумента (a, b) и одну локальную переменную (temp). Пара круглых скобок после имени функции обязательна, даже если аргументы отсутствуют.

Переходя к изложению техники программирования на Автолиспе, автор считает необходимым еще раз подчеркнуть, что настоящее пособие не является справочником по функциям языка. Описываемые функции сгруппированы по назначению лишь частично и лишь в той степени, которая необходима для понимания рассматриваемых программ. Детальное изучение языка требует привлечения дополнительных материалов (например [1, 2]).

3.3. Создание новой команды Автокада

Каждая внешняя функция Автолиспа может использоваться как команда Автокада путем введения ее в командную строку, если использована особая структура имени функции - с:имя_функции. Структура с: должна присутствовать обязательно, имя_функции определяет имя назначаемой команды Автокада. В такой функции список аргументов должен отсутствовать, локальные переменные могут быть указаны. Строго говоря, перечень аргументов или локальных переменных не всегда обязателен, поскольку они создаются автоматически при первом упоминании. Формат создаваемой функции:

(defun C:FUNCNAME ([ / переменные])

...... ; тело функции

).

Если локальные переменные отсутствуют, круглые скобки после имени функции обязательно сохраняются, т.е. формат функции в этом случае выглядит следующим образом:

(defun C:FUNCNAME ()

........

).

Работу в Автокаде над новым чертежом конструктор начинает с организации инструментария, в частности с создания нескольких необходимых слоев чертежам В прототипах чертежей acad.dwg (12-я), unnamed.dwg (13-я), drawing.dwg (14-я) и drawingN.dwg (15-я версия) заложен по умолчанию один нулевой слой с присущим ему белым цветом и сплошными линиями. Изначальная установка пределов изображения (limits) позволяет назначить границы экрана, но не исключает необходимости организации слоев. Заложенные в последних версиях готовые рамки с угловыми штампами, соответствующие международным и региональным стандартам, расположены в пространстве бумаги и не соответствуют стандартам отечественным. Разумеется, создание аналогичной графической базы, опирающейся на отечественные стандарты, не представляет сложностей, однако не лишним представляется и другой путь - программное описание необходимых установок.

Предлагаемая в качестве иллюстрации программа используется в практике выполнения графических работ как в учебных курсах компьютерной графики, так и в ряде специальных дисциплин. Цель программы заключается в выводе на экран стандартных рамок, соответствующих принятым в отечественной практике форматам A0...A4, и организации поля чертежа с заранее установленными характерными слоями. Программа рассматривается на примере формата A1.

3.3.1. Функция обрисовки рамки

В принципе, угловые точки рамки могут быть напрямую определены их координатами. Однако поступим иначе. Определим некоторую начальную точку рамки, а остальные привяжем к ней функцией polar. Установим начало координат в нижнем левом углу внутренней рамки, т.е. в углу поля изображения содержательной части чертежа, а вычерчивание начнем с нижнего левого угла внешней рамки, отстоящего от начала координат на 20 мм по горизонтали и 5 мм по вертикали.

(defun C:A1()

;;; Устанавливаем угловые точки внешней рамки,

(setq pt1 (list -20 -5)

(setq pt2 (polar pt1 0 840))

(setq pt3 (polar pt2 (/ pi 2) 594))

(setq pt4 (polar pt3 pi 840))

;;; Устанавливаем таковые для внутренней рамки.

(setq pt5 (list 0 0))

(setq pt6 (polar pt5 0 815))

(setq pt7 (polar pt6 (/ pi 2) 584))

(setq pt8 (polar pt7 pi 815))

)

После определения точек можно сразу ввести команду обрисовки рамки, но лучше для этого создать отдельную функцию, работающую аналогично процедуре в Паскале или подпрограмме- функции в Фортране. Целесообразность такого подхода будет ясна далее. Поскольку внешняя и внутренняя рамки отличаются шириной линии, учтём это в создаваемой функции, обрисовывая внешнюю рамку командой line, а внутреннюю - командой pline:

(defun ramka()

(command '‘Iine” pt1 pt2 pt3 pt4 “с”)

(command “pline” pt5 “w” “0.4” “” pt6 pt7 pt8 “с”)

)

Теперь достаточно добавить в исходную программу функцию ramka, и при вызове команды A1 произойдет автоматическая обрисовка рамки на чертеже.

Объем программы может быть уменьшен, если рамки выполнить посредством команды rectangle, а изменение ширины внутренней рамки осуществить командой pedit. В этом случае требуется ввод координат диагонально противоположных точек прямоугольника, а сама программа выглядит следующим образом:

(defun C:A1 ()

(setq pt1 (list -20 -5))

(setq pt2 (list 821 589))

(setq pt3 (list 0 0))

(setq pt4 (list 816 584))

(ramka)

)

А функция (ramka) предстанет в форме:

(defun ramka ()

(command "rectangle" pt1 pt2)

(command "rectangle" pt3 pt4)

(setq e1 (entlast))

(command "pedit" e1 "w" "0.4" "")

)

3.3.2. Создание слоев

Процедура создания слоев может быть осуществлена автоматически при загрузке формата. В функции sloy, описанной далее, устанавливаются слои CONTUR, CENTER, DIM и HIDDEN, которым присваиваются соответственно цвета: белый, красный, зеленый и желтый, а в слои CENTER и HlDDEN загружаются соответственно типы линий AcadISO04w100 и AcadISO02w100. Поскольку любая функция может записываться в несколько строк, воспользуемся этим для построения программы.

(defun sloy ()

(command “linetype” “load” “AcadISO04w100” “acadiso.lin”

“load” “AcadISO02w100” “” “”)

(command “layer” “new” “contur”

“new” “center”

“new” “dim”

“new” “hidden”

“Itype” “AcadISO04w100” “center”

“Itype” “AcadlSO02w100” “hidden”

“color” “red” “center”

“color” “green” “dim”

“color” “yellow” “hidden”

“set” “contur” ""

) ; конец command

) ; конец defun

Последняя команда устанавливает в качестве текущего слой CONTUR.

3.3.3. Организация поля изображения

Поле изображения чертежа можно ограничить внешней рамкой. Но это неудобно, если в процессе работы над чертежом необходимо осуществить к внешней рамке объектную привязку. Поэтому многие пользователи предпочитают, чтобы размеры поля изображения превосходили размеры рамки. Организуем границы поля изображения таким образом, чтобы между рамкой и границами экрана оставалось не менее 10 мм. Для этого укажем координаты левого нижнего p1 и правого верхнего рЗ углов поля.

(defun pole ()

(setq p1 (polar pt1 (+ pi (/ pi 4)) 15))

(setq рЗ (polar pt3 (/ pi 4) 15))

(command “limits” p1 рЗ)

(command “zoom” “all”)

)

Дальнейших пояснений функция не требует.

3.3.4. Работа с системными переменными

Создание программы на любом языке требует определенной культуры программирования. Применительно к Автолиспу это, в первую очередь, означает, что при работе программ не должна без нужды нарушаться исходная конфигурация, во всяком случае ее следует восстановить после выполнения всех операций, предусмотренных программой.

Восстановление исходной конфигурации возможно, если изменяемые функцией параметры закреплены в памяти. Обычно пользователь сталкивается с такой ситуацией, когда некоторые системные переменные должны принять определенные значения. При этом текущие значения таковых могут и соответствовать требуемым, но проверка их значений - задача кропотливая и длительная. Проще, не задумываясь о конфигурации, сохранить текущие значения тех переменных, которые должны быть регламентированы для работы программы. Несколько позже (разд. 6.6) будет рассмотрена возможность сохранения любого количества системных переменных, здесь же ограничился сохранением значения только одной из них.

В Автокаде существует системная переменная CMDECHO. Если ей присвоено значение, равное единице, все команды, воспринимаемые Автокадом, отражаются в командной строке. Поэтому в течение всего времени работы программы будет происходить непрерывное мелькание команд в поле сообщений. Чтобы избавиться от этого не совсем приятного явления, целесообразно вывод команд подавить, установив CMDECHO в ноль, а после окончания работы программы восстановить исходное значение. Сохранение текущей установки осуществляется присваиванием значения переменной некоторому идентификатору. В рассматриваемом случае это может быть осуществлено следующим образом:

(defun sysvar()

(setq svarold (getvar “cmdecho”))

(setvar “cmdecho” 0)

).

Здесь использованы две не описанные ранее функции: getvar и setvar. Обе они предназначены для работы только с системными переменными. Первая извлекает текущее значение системной переменной, вторая - приписывает ей значение заданное.

На этом подготовительная работа заканчивается и можно записать программу полностью.

3.3.5.  Объединение нескольких команд

Мы рассмотрели составление программы, вычерчивающей рамку формата A1. Аналогично можно написать программы и для других форматов. Например, применительно к формату АЗ основная программа выглядит следующим образом:

(defun C:A3 ()

(setq pt1 '(-20 -5))

(setq pt2 '(400 292))

(setq pt3 '(0 0))

(setq pt4 '(395 287))

)

Написав подобные функции для всех форматов (А0 ... A4), можно объединить их в одном файле. Далее приводится пример объединения двух команд обрисовки рамок форматов A2 и A4. Кроме них в программу включен еще один функциональный модуль, позволяющий установить границы экрана, не выводя форматные рамки. Особенно это удобно при работе над объектами большой протяженности (например, в строительных или геоинформационных чертежах). Поскольку Автокад допускает применение аббревиатур при вводе многих опций, это обстоятельство частично использовано при написании программы.

;;; ======================================

;;;    FORMAT.LSP

;;;    Программа вычерчивания рамок форматов А2, А4

;;; и организации поля изображения.

;;; Для вызова программы следует ввести в командную

;;; строку наименование нужного формата (например, A2)

;;; и нажать клавишу [Enter]

;;; ======================================

;;; Функция создания слоев

(defun sloy ()

(command “linetype” “load” “Acad_ISO04w100” “acadiso.lin”

“load” "Acad_ISO02w100" “” “”)

(command “layer” “new” “contur”

“new” “center”

“new” “dim”

“new” “hidden”

“I” "Acad_ISO04w100” “center”

“I” "Acad_ISO02w100” “hidden”

“c” “red” "center”

“c” “green” “dim”

“c” “yellow” “hidden”

“s” “0” ""

)

)

;;; Функция сохранения переменной CMDECHO

(defun sysvar ()

(setq svarold (getvar “cmdecho”))

(setvar “cmdecho” 0)

)

;;; Функция установки границ экрана

(defun pole ()

(setq p1 (polar pt1 (+ pi (/ pi 4)) 15))

(setq p3 (polar pt3 (/ pi 4) 15))

(command “limits” p1 p3)

(command “zoom” “a”)

)

;;; Функция вычерчивания рамки

(defun ramka ()

(command “rectangle” pt1 pt2)

(command “rectangle” pt3 pt4)

(setq e1 (entlast))

(command "pedit" e1 "w" "0.4" "")

)

;;; Текст основных функций

(defun C:A2 ()

(sysvar)

(setq pt1 '(-20 -5))

(setq pt2 '(574 415))

(setq pt3 '(0 0))

(setq pt4 '(569 410))

(pole)

(ramka)

(sloy)

(setvar “cmdecho” svarold).

(princ)

)

(defun C:A4 ()

(sysvar)

(setq pt1 '(-20 -5))

(setq pt2 '(190 292))

(setqpt3 '(0 0))

(setq pt4 (185 287))

(pole)

(ramka)

(sloy)

(setvar "cmdecho” svarold)

(princ)

)

(defun C:SCR ()

(sysvar)

(setq pt1 '(-40 -20))

(setq a (getreal "\nВведите координату X

правой границы экрана:_”))

(setq b (* a 0.75))

(setq pt2 (list a b))

(command “limits” pt1 pt2)

(command “zoom” “a”)

(sloy)

(setvar “cmdecho” svarold)

(princ)

)

3.3.6. Автоматическая загрузка программы

Автокад позволяет любую функцию, написанную на Автолиспе и определенную форматом C:XXX, использовать в качестве встроенной команды. Ее лишь следует загрузить, например, вызовом функции Applications... из группы Tools падающих меню. Однако целый ряд программ Автокад загружает автоматически. Этим процессом управляет файл acad*.lsp, имеющий в разных версиях разные имена (acadrl4.lsp в 14-й версии). Раскрыв этот файл с помощью текстового редактора, следует отыскать в нем группу AutoLoad LISP Application и добавить в нее имя созданного файла.

Присвоим созданному программному файлу, имя formats.lsp и поместим его в папку SUPPORT Автокада. Тогда строка в файле acad*.lsp, автоматически загружающая файл formats.lsp в Автокад, позволяющая обрисовать пять стандартных форматов и создать поле изображения нужных размеров, должна выглядеть следующим образом:

(autoload "formats” ‘("А0" “A1” “A2" “A3” “A4” “scr”)).

Теперь для загрузки в новый графический файл нужного формата или расширения границ экрана достаточно ввести в командную строку имя формата. В организованном поле изображения созданы пять слоев с присущими им цветами примитивов и типами линий.

В заключение необходимо отметить следующее. Описанная программа, равно как и предлагаемые далее, приведена в качестве примера программирования. В связи с этим в программах, используемых для иллюстрации, могут присутствовать структуры, не являющиеся обязательными. В частности, в программе format.lsp, строго говоря, не обязательна функция pole, так как расширить границы видового экрана до границ рамки можно, используя команду View → Zoom → Extents, а границы поля изображения расширять командой limits. Однако всегда имеет смысл предусматривать возможные результаты действия программ и сводить к минимуму операции доводки чертежа вручную.

И еще одно замечание. Программа будет работать без сбоев лишь при определенных условиях, а именно: в чертеже должны отсутствовать загружаемые слои и типы линий и отключена автоматическая объектная привязка. Возможности создания программ, исключающих эти неудобства, рассмотрены в разделах 6.6 и 6.7.

4. ОРГАНИЗАЦИЯ ПАУЗ И ВЕТВЛЕНИЕ ПРОГРАММ

4.1. Организация пауз для ввода данных

Автолисп содержит ряд функций, объединенных общей структурой getxxx, вызывающих паузу в работе программ и ожидающих ввода запрашиваемых данных. Эти функции перечислены в табл. З.

Tаблица 3. Функции запроса данных

Имя функции Характер запрашиваемой информации getint Целое число из командной строки getreal Вещественное число из командной строки getstring Строковая константа из командной строки getpoint Координаты точки из командной строки или прямым указанием точки на экране getcorner Координаты одного из противолежащих углов окна или секущей рамки из командной строки или прямым указанием на экране getdist Целое или вещественное число, определяющее необходимое расстояние, из командной строки или прямым указанием отрезка на экране getangle Величина угла из командной строки или указанием трех точек на экране getorient To же getkword Альтернативный выбор по ключевому слову

Функции getint, getreal и getstring требуют ввода в командную строку параметра соответствующего типа.

Функции getangle и getorient требуют ввода величины угла. Разница заключается в том, что getorient запрашивает угол, измеряемый от положительного направления оси X, getangle - от направления некоторой определенной базовой линии. При этом направление отсчета определяется значением системной переменной Автокада ANGDIR.

В примере использованы две из перечисленных функций. Первая запрашивает точку вставки блока, вторая - некоторое расстояние (в данном случае - длину резьбы на теле болта):

(setq pt1 (getpoint “\nУкажите точку вставки:_ “)),

(setq I2 (getdist “\nУкажите длину резьбы:_ “)).

К семейству getxxx относятся еще две функции: getvar и getenv, но они не являются средством общения с пользователем. Первая, уже использованная ранее, служит для извлечения из Автокада числовых, а вторая - строковых системных переменных.

Все перечисленные функции позволяют осуществить ввод данных на любом этапе работы программы, но они не могут быть использованы при выполнении команды Автокада, т.е. не могут быть включены в команду. Например, если определен некоторый набор примитивов ss, выбрана базовая точка набора pt1, а сам набор необходимо перенести в другую точку, указываемую оператором, нельзя использовать конструкцию

(command “move” ss “” pt1

(getpoint “\nPoint of displacement:_ ")

),

поскольку функция getpoint расположена внутри функции command. Автолисп ее не поймет и прекратит выполнение программы.

Для прерывания команды Автокада Автолисп использует описанный ранее внутренний идентификатор pause. Правильным для описываемой ситуации является формат:

(command “move” ss “” pt1 pause).

4.2. Условное ветвление программ

Ветвление программ по заданному условию свойственно всем языкам программирования. Например, в Фортране оператор условного перехода может выглядеть подобно следующему:

IF (условие) GO TO метка,

или в Паскале:

if условие then процедура1 else процедура2.

Аналогичные операции могут быть выполнены и в Автолиспе. Для условного ветвления программ Автолисп предлагает две функции: cond (основная) и if.

(cond (условие1 операция1 ...) ...). Функция воспринимает любое число списков как аргументы. Просматривая по очереди первые элементы списков, отыскивает первый, отличный от nil и выполняет операцию. Пример использования этой функции представлен в программе plw.lsp, описываемой несколько ниже.

(if условие операция [альтернативная операция]). Эта функция оценивает условие, и если оно не nil, выполняет операцию, в противном случае выполняет альтернативную операцию. Если альтернативная операция опущена или условие есть nil, функция возвращает nil.

В тех случаях, когда программируемой операции предшествуют некоторые предварительные выкладки, внутри функции if используется функция progn, позволяющая совершить последовательно несколько операций и подчиняющаяся формату (progn [выражение]...).

4.3. Использование ключевых слов

Ключевые слова в Автолиспе обычно используются для указания пути при ветвлении программ или подтверждения сделанного выбора. Осуществляются эти операции функцией getkword, записываемой в формате

(getkword [запрос])

и обязательно сопровождаемой функцией initget.

(initget [биты] [строка]). Функция устанавливает ключевые слова и режимы, в которых работают функции группы getxxx, кроме getstring и getvar. В практике часто используется конструкция:

(initget 1 “Yes No”).

Режимы работы функций определяются битовыми значениями, которые накладывают определенные ограничения на ввод данных. В частности, использованный в примере бит 1 запрещает пустой ввод, бит 2 - ввод нулевого значения, бит 4 - ввод отрицательных чисел.

Аргумент строка содержит ключевые слова, подчиняющиеся определенным правилам. Каждое ключевое слово должно отделяться от других одним или несколькими пробелами, из доступных символов содержать только буквы, цифры и дефис, при ответах на запрос можно использовать аббревиатуры, если ключевые слова записаны одним из двух следующих способов:

• подобно тому, как это осуществляется при вводе в командную строку опций Автокада, часть ключевого слова записывается прописными буквами, которые и используются в качестве аббревиатуры, а остальная часть - строчными буквами (например: “LType”, “eXit”, “toP”);

• ключевое слово записывается прописными буквами, а сразу следом за ним через запятую записывается аббревиатура (например: “LTYPE,LT” ). Некоторое неудобство этого способа заключается в том, что аббревиатура обязательно должна включать первую букву слова. Поэтому запись “EXIT,X” не будет восприниматься.

Если ключевые слова записаны целиком прописными или строчными буквами, они должны вводиться полностью.

Функция initget в некоторых случаях может использоваться и без ключевых слов, ограничивая возможности ошибочного ввода данных. Подобные ситуации нередко возникают как следствие невнимательности или усталости оператора. В следующем примере запрещен пустой ввод, ввод нулевого или отрицательного значения:

(initget (+ 1 2 4))

(setq lenline

(getreal "\nВведите длину отрезка:_”)

).

Битовые значения представлены арифметической функцией (+ 12 4) только с целью наглядности. Обычно битовые значения, если они используются (например, в описываемой в разделе 6.6 системной переменной OSMODE), сразу представляются их суммой. В рассматриваемом случае это должно выглядеть так:

(initget 7).

Более подробно принципы использования функции initget освещены в [1, 3, 4].

Возвращаясь к примеру, описанному в разд. 4.1, организуем запрос, нужно ли перемещать набор в новое положение.

(initget “Yes No”)

(setq x (getkword “\nПepeмecтить набор? (Yes or No): <N>"))

(if (= x “Yes”)

(command “move” ss “” pt1 pause)

)

В этом примере немаловажно следующее обстоятельство. В функции initget опущен аргумент биты, следовательно на ввод не накладываются никакие ограничения. Это дает возможность установить выбор по умолчанию, которое в данном случае представляет собой отказ от перемещения набора. Поэтому пустой ввод, т.е. нажатие клавиши Enter, вызывает именно эту реакцию. Ввод же литер “Y”, “у” или слов “Yes”, “yes” организует базовую точку набора pt1, после чего программа будет ожидать указание нового положения базовой точки.

4.4. Вычерчивание болта

Ранее уже говорилось о том, что оформление стандартных элементов чертежей (узлов, деталей и т.п.) в виде блоков приводит к разрастанию графической базы данных до немыслимых размеров. Целесообразнее написать программу, которая обрисовывала бы часто используемые детали в соответствии с заданными параметрами. Рассмотрим структуру такой программы на примере вычерчивания болта (рис. 1).

Основными параметрами болта являются: наружный d и внутренний dвн диаметры резьбы, длина стержня l и длина нарезки l0 . Для упрощения демонстрационной программы ycтановим высоту головки болта hг равной 0.7d, большую хорду головки в плане равной 2d, глубину нарезки равной 0.87t, где t - шаг резьбы. Эти параметры соответствуют стандарту метрической резьбы. Болт изобразим в упрощенном виде, т.е. без обрисовки фасок на головке и стержне. В качестве точки вставки примем точку пересечения оси болта с линией опорной поверхности головки (точка p5 на рис. 1). Предполагаем, что в чертеже созданы ранее необходимые слои (например, путем загрузки описанных выше стандартных форматов). Обозначение точек на чертеже соответствует идентификаторам, используемым в программе.

Рис. 1. Условное изображение болта. Обозначения точек соответствуют идентификаторам, принятым в программе

;;; ===============================================

(defun C:BOLT ()

;;; Ввод параметров болта

(setq p5 (getpoint “Insertion point:_"))

(setq dia (getdist “\nInput diameter:_”))

(setq l1 (getdist “\nInput length of bolt:_"))

(setq I2 (getdist “\nInput length of screw:_"))

;;; Угловые точки головки болта

(setq p6 (polar p5 (/ pi 2.0) dia))

(setq p7 (polar p6 pi (* dia 0.7)))

(setq p8 (polar p7 (+ pi (/ pi 2.0)) (* 2.0 dia)))

(setq p9 (polar p8 0.0 (* dia 0.7)))

;;; Концевые точки ребер головки

(setq p1 (polar p8 (/ pi 2.0) (* dia 0.5)))

(setq p4 (polar p1 (/ pi 2.0) dia))

;;; Угловые точки стержня болта

(setq p2 (polar p1 0.0 (+ l1 (* dia 0.7))))

(setq p3 (polar p2 (/ pi 2.0) dia))

;;; Точки, ограничивающие длину резьбы:

;;; 1. по внешнему диаметру резьбы

(setq p10 (polar p3 pi l2))

(setq p11 (polar p2 pi l2))

;;; 2. по внутреннему диаметру резьбы

(setq p12 (polar p2 (/ pi 2.0) (* dia 0.08)))

(setq p13 (polar p12 (/ pi 2.0) (* dia 0.84)))

(setq p14 (polar p12 pi l2))

(setq p15 (polar p13 pi l2))

;;; Концевые точки осевой линии

(setq p16 (polar p5 pi dia))

(setq p17 (polar p5 0.0 (+ l1 10.0)))

;;; Сохранение имени рабочего слоя

(setq old_lay (getvar “clayer”))

;;; Вычерчивание болта в нужных слоях

;;; и создание набора примитивов

(command “layer” “set” “contur” “”)

(command “pline” p1 “w” “0.8” “” p2 p3 p4 “”)

(ssget ss1 “L”)

(command “pline” p6 p7 p8 p9 “C”)

(ssget ss2 “L")

(command "layer" "set" "0" "")

(command “line” p10 p11 “”)

(ssget ss3 “L”)

(command “line” p12 p14 “”)

(ssget ss4 “L”)

(command “line” p13 p15 “”)

(ssget ss5 “L”)

(command “layer” “set” “center” “”)

(command “line” p16 p17)

(ssget ss6 “L”)

;;; Поворот и перемещение изображения

(initget “Yes No”)

(setq x (getkword “\nRotate bolt? (Yes or No): <N>“))

(if (= x “Yes”)

    (command “rotate” ss1 ss2 ss3 ss4 ss5 ss6 “” p5 pause)

)

(initget “Yes No”)

(setq x (getkword “\nMove bolt? (Yes or No): <N>“))

    (if (= x “Yes”)

      (command “move” ss1 ss2 ss3 ss4 ss5 ss6 “” p5 pause)

)

;;; Восстановление рабочего слоя

    (command “layer” “set” old_lay “”)

    (command “redraw”)

    (princ)

)

Здесь есть смысл остановиться на одном вопросе, не имеющем прямого отношения к Автолиспу, а именно на вопросе точности выполнения чертежа. Хороший сталь графики предполагает точное соответствие размеров назначенных размерам истинным. Однако в практике проектирования нередки случаи, когда не требуется большая точность изображения. В частности, это относится к рассмотренному примеру. Размеры резьбы, установленные в программе, соответствуют основной резьбе. Для мелких резьб внутренний диаметр нарезки будет другим. Однако при работе на ватмане конструктор не обращает строгого внимания на положение линий внутреннего диаметра, определяя параметры болта в спецификации. Поэтому предложенная программа может быть использована для изображения болтов и с основной и с мелкими резьбами. Читателю, которого такое положение не устраивает, предлагается трансформировать программу таким образом, чтобы она воспринимала в качестве параметра шаг резьбы и прочерчивала линии впадин резьбы в нужном положении.

Есть еще одно замечание по поводу программы. В ней создано шесть наборов, каждый из которых содержит один примитив, а именно - последний, созданный в чертеже. Конечно, это не лучшее решение. В практике обычно используется другой принцип, позволяющий отобрать нужные примитивы с помощью фильтров и описанный ниже (см. разд. 6.4).

5. РАБОТА СО СПИСКАМИ

Все обрабатываемые данные Автолисп делит на две большие группы: атомы и списки. Под атомом понимается некоторая программная единица, рассматриваемая Автолиспом как единое целое. Список, по определению разработчиков [5], представляет собой группу связанных элементов, разделенных пробелами и заключенных в скобки. Он служит эффективным средством хранения связанных величин и может содержать данные любого типа. При необходимости идентификации элемента с атомом или списком можно воспользоваться одной из двух функций:

(atom элемент) возвращает nil, если элемент является списком, и T - в противном случае,

(listp элемент) возвращает Т., если элемент является списком, и nil - в противном случае. Примеры:

(setq а ‘(х у z))

(atom ‘а) возвращает T,

(atom а) возвращает nil,

(atom ‘(a b c)) возвращает nil,

(listp '(abc)) возвращает T,

(listp ‘а) возвращает nil,

(listp 4.38) возвращает Т.

5.1. Формирование списков

Основной функцией формирования списков является list. Эта функция принимает любое количество выражений и собирает их в один список. Очень часто она используется для указания координат точки в двух- или трехмерном пространстве. В общем случае формат функции выглядит следующим образом:

(list выражение ...).

Примеры списков:

(list a b с) возвращает (А В С),

(list a (b с) d) возвращает (А (В С) D),

(list 2.1 4.8) возвращает (2.1 4.8).

Если ни одно из выражений не содержит переменных или неопределенных элементов, функция list может быть заменена функцией quote. Для Автолиспа эквивалентны выражения

(list 2.1 4.8) и ‘(2.1 4.8).

(append список ...). Функция принимает любое количество списков и объединяет их в один.

(append ‘(a b) ‘(с d)) возвращает (А В С D),

(append ‘((a) (b)) ‘((с) (d))) возвращает ((A) (B) (C) (D)).

(cons новый_элемент список). Функция принимает новый элемент в качестве первого, добавляя его к уже существующему списку, и возвращает новый список.

(cons ‘a ‘(b с d)) возвращает (А В С D),

(cons ‘(a) ‘(b с d)) возвращает ((A) В С D).

Если место аргумента список занимает атом, функция формирует уже упоминавшуюся ранее точечную пару.

(cons ‘а 2) возвращает (А . 2).

(reverse список). Функция обращает список, располагая его элементы в обратном порядке.

(reverse '((a) b c)) возвращает (С В (A)).

(subst новый_элемент старый_элемент список). Функция отыскивает в списке старый_элемент и возвращает копию списка, в которой старый_элемент заменен новым. Если старый_элемент в списке отсутствует, список возвращается без изменений.

(setq sample ‘(a b (с d) b))

(subst ‘qq ‘b sample) возвращает (A QQ (С D) QQ),

(subst ‘qq ‘(c d) sample) возвращает (A B QQ В),

(subst ‘qq ‘x sample) возвращает (A B (C D) B).

(length список) возвращает число элементов в списке.

(length ‘(a b с d)) возвращает 4,

(length ‘(a b (с d))) возвращает 3,

(length ‘()) возвращает 0.

(mapcar функция список1 ... списокN). Функция mapсаr просматривает списки, совершает над ними операции, предписанные функцией и возвращает результат.

(setq a 10 b 20 с 30)

(mapcar '1+(list a b c)) возвращает (11 21 31),

т.е., использование функции mapcar эквивалентно использованию последовательно трех выражений:

(1+a),

d+b),

(1+c).

5.2. Извлечение данных из списка

Двумя основными функциями, позволяющими извлечь из списка хранящиеся в нем данные, являются car и cdr.

(car список). Функция возвращает первый элемент списка. Если список пуст, возвращается nil.

(car ‘(a b c)) возвращает А,

(car ‘((a b) c)) возвращает (А В),

(car ‘()) возвращает nil.

(cdr список). Функция возвращает список, за исключением первого элемента. Если список пуст, возвращается nil.

(cdr ‘(a b c)) возвращает (В С),

(cdr ‘((a b) c)) возвращает (С),

(cdr ‘()) возвращает nil.

Следует иметь в виду, что функция cdr возвращает список, поэтому при попытке извлечь с ее помощью координату “у” двумерной точки может возникнуть конфликтная ситуация. Действительно,

(cdr '(x y)) возвращает (Y),

и из этого списка, состоящего из одного элемента, нужно этот элемент извлечь, т.е., совершить операцию:

(car ‘(у)).

Таким образом, извлечение координаты “у” должно быть осуществлено следующей операцией:

(саг (cdr ‘(х у))).

Для вкладываемых друг в друга функций car и cdr используется сокращенная запись:

(cadr список) эквивалентно (car (cdr список)),

(caar список) эквивалентно (car (car список)),

(cadar список) эквивалентно (car (cdr (car список)))

и так далее. Полная глубина проникновения сцепленных функций car - cdr в обрабатываемый список достигает четырех уровней. Охватывающие крайние возможности метода функции выглядят как (caaaar) и (cddddr). Полный перечень функций можно найти в соответствующей литературе [5, 6].

В качестве примера приводится последовательное извлечение координат точки в трехмерном пространстве:

(setq pt ‘(3.2 5.6 8.4))

(car pt) возвращает 3.0,

(cadr pt) возвращает 5.6,

(caddr pt) возвращает 8.4.

Ранее упоминалось об особом виде списка - точечной паре. Это единственный вид списка, из которого функция cdr извлекает не список, а атом. Например, из точечной пары (62 . 2)

(car (62 . 2)) возвращает 62,

(cdr (62 . 2)) возвращает 2.

(member выражение список). Функция просматривает список в поисках выражения и возвращает часть списка, начинающуюся с выражения.

(member ‘с ‘(a b с d e)) возвращает (С D E),

(member ‘q ‘(a b с d e)) возвращает nil.

(nth номер список). Функция возвращает элемент списка с указанным порядковым номером.

(nth 2 ‘(a b с d e)) возвращает С,

(nth 5 ‘(a b с d e)) возвращает nil.

Следует иметь в виду, что первому элементу списка соответствует нулевой номер.

(assoc элемент список). Функция просматривает список в поисках элемента как ключевого слова и извлекает ассоциированный элемент. Например, при обработке выражения

(setq a ‘((name box) (width 3) (size 4.7) (depth 5)))

(assoc ‘size a) возвращает (SIZE 4.7),

(assoc ‘length a) возвращает nil

6. РАБОТА С БАЗОЙ ДАННЫХ ЧЕРТЕЖА

Процесс создания чертежа сводится в конечном итоге к выполнению множества отдельных операций с примитивами. Все эти операции могут осуществляться программным путем, для чего Автолисп использует ряд функций, призванных создавать графические объекты, извлекать из базы данных чертежа необходимые сведения о примитивах, комплектовать наборы объектов и готовить, таким образом, исходные данные для выполнения дальнейших действий. Часть информации хранится в базе данных чертежа в виде таблиц (имена блоков, слоев, типов линий и т.п.). Далее рассматриваются наиболее употребительные функции, способствующие обработке характеристик примитивов и содержания таблиц.

6.1. Характеристики примитивов

В процессе создания и обработки примитивов Автолисп оперирует их характеристиками. Количество характеристик примитива зависит от его природы и сложности. Каждая характеристика определяется присущим ей так называемым DXF-кодом. Примерный смысл термина DXF (Drawing eXchange Format) - формат передачи графической информации. Полный список кодов можно найти, например, в [5, 6]. Некоторые часто используемые коды приведены в табл. 4.

Перечень или набор характеристик примитива представляет собой список, состоящий, в свою очередь, из подсписков, каждый из которых определяет одну из характеристик. Например, подсписок, определяющий положение начальной точки отрезка в трехмерном пространстве выглядит следующим образом:

(10 2.2 5.0 3.1),

где 10 - код начальной точки, остальные три числа - координаты x, у, z точки.

Tаблицa 4. Часто применяемые DXF-коды

Код Значение -4 Условный оператор, используемый при создании набора примитивов -1 Код имени примитива 0 Код типа примитива 5 Код метки 6 Код типа линий 7 Код текстового стиля 8 Код имени слоя 10 Код начальной (базовой) точки. Для линии - это начальная точка, для дуги или окружности - центр, для текста - точка вставки 11 ... 18 Коды характеристик других точек примитива 40 У дуги и окружности - код радиуса, у текста - код высоты 48 Код масштаба типа линий 62 Код номера цвета

Если подсписок содержит только два элемента, он может образовывать уже упоминавшуюся ранее точечную пару (Dotted Pair). Извлекая из чертежа характеристики отрезка прямой, мы можем получить строку, подобную следующей:

((-1. <Entity name: 60000B16>)

(0 . “LINE”)

(6. “CONTINUOUS”)

(8. “CONTUR”)

(10 3.1 4.8)

(11 5.6 8.7)

(62 . 2))

На основании этой характеристики можно утверждать, что извлечен отрезок сплошной линии красного цвета, расположенный в слое CONTUR. Координаты начальной точки (3.1 4.8), конечной - (5.6 8.7). Пять подсписков в примере являются точечными парами.

Следует заметить, что на экран возвращаются лишь те параметры примитива, которые отличаются от параметров по умолчанию.

Среди характеристик примитива находятся две, выделяющие его из всего множества элементов чертежа как единственный и неповторимый объект. Это имя примитива и его метка (handle). И то и другое создается Автокадом и сохраняется в базе данных чертежа. Но если имя примитива может меняться от сеанса к сеансу, метка сопровождает примитив на протяжении всего его существования. Кроме того, метка может быть использована для восстановления примитива, удаленного функцией entdel (см. ниже).

6.2. Точечная пара

Точечная пара представляет собой особый вид списка, состоящий всегда только из двух элементов. Этот список создается Автокадом для использования в графической базе данных. Достоинство точечной пары по сравнению с обычным списком из двух элементов заключается в том, что пара занимает меньший объем памяти, экономя, таким образом, дисковое пространство и оперативную память. В процессе выполнения чертежа Автокад создает множество точечных пар, используемых для численного описания характеристик примитивов, что демонстрируется примером в предыдущем параграфе.

Точечная пара не может быть создана средствами только Автолиспа. Большинство функций вообще не работают с точечными парами. Исключение составляют уже описанные ранее car, cdr и описываемая ниже функция assoc, осуществляющая ассоциативную связь между элементами пары.

Поскольку пара создается Автокадом, то функция Автолиспа, используемая для создания точечной пары, должна быть пропущена через Автокад. Например, выражение (cons 1 “One”) создает список из двух элементов. Но, будучи введенной в командную строку Автокада, та же функция является основой для возникновения точечной пары. Действительно,

command: (setq d1 (cons 1 “One”)) возвращает (1 . “One”).

Подобным образом точечная пара может быть создана, если выдержаны два условия. Второй элемент пары должен восприниматься Автокадом как атом, а первый - обладать структурой, способной играть роль ассоциативной единицы (например, соответствовать какому-либо DXF-коду).

6.3. Средства обработки отдельных примитивов

Обращение к примитиву обычно осуществляется через его идентификатор. В дальнейшем изложении обозначение имя_пр имеет тот смысл, что соответствует конкретному примитиву, однозначно определенному любым доступным способом. Поддержку обработки примитивов обеспечивают описываемые ниже функции.

(entlast). Функция используется для вызова последнего неудаленного примитива, добавленного в базу данных явным образом или с помощью функции command. При этой операции возвращается имя примитива.

(entnext [имя_пр]). Если функция используется без аргумента имя_пр, она возвращает имя первого неудаленного примитива в базе данных. Если имя_пр указано, возвращается имя следующего за ним примитива. Например:

(setq e1 entnext) присваивает идентификатор e1 первому примитиву графической базы данных,

(setq e2 (entnext e1)) присваивает е2 примитиву, следующему за e1.

(entdel имя_пр). Если примитив имя_пр присутствует в чертеже, он удаляется. Если этот примитив был ранее удален в текущем сеансе, он восстанавливается. Например, если с помощью функции entnext были выполнены операции, указанные в предыдущем примере, использование функции entdel приводит к следующим результатам:

(entdel e1) удаляет из чертежа примитив e1,

(entdel e1) восстанавливает удаленный примитив e1.

Операция восстановления примитива может быть осуществлена на любом этапе выполнения и редактирования чертежа. В этом ее отличие от механизма действия команды undo, которая последовательно, от конца к началу, отменяет результаты действий оператора. Функция же entdel восстанавливает любой примитив, если он был именован.

(entget имя_пр). Функция возвращает ассоциированный список, содержащий характеристики примитива. Пусть последним созданным примитивом был отрезок прямой в слое CONTUR, цвет примитива - красный, начальная точка примитива - (3.1 4.8), конечная - (5.6 8.7). Тогда функция

(entget (entlast))

возвратит список, подобный приведенному в разделе 6.1.

(entmake список). Функция создает в чертеже новый примитив. Аргумент список должен содержать перечень всех необходимых характеристик примитива в формате, создаваемом функцией entget. Если введенных характеристик достаточно для однозначного описания примитива, он создается в чертеже, а функция возвращает список характеристик. В противном случае функция возвращает nil.

Перед созданием нового примитива функция проверяет, cyществуют ли в чертеже указанный слой, тип линий и цвет и при необходимости организует новый слой с указанным цветом. Что касается типа линий, то он должен быть загружен в чертеж отдельной командой. Точно так же анализируются имена блоков, текстовых и размерных стилей, если таковые указываются в списке. Все они должны уже существовать в чертеже или создаваться предварительно программным путем.

Дополнительные сведения об этих и других функциях обработки примитивов можно почерпнуть в [5, 6].

6.4. Наборы примитивов

На примере программы bolt.lsp можно было видеть, что организация некоторого набора примитивов оказывается полезной, если предполагается, что в дальнейшем с этим набором будут совершаться какие-либо операции. Наборы создаются функцией

(ssget [режим] [точка1 [точка2]] [список] [фильтры]),

которая формирует набор примитивов, определяемый аргументами. Будучи введенной без аргументов, функция предлагает оператору осуществить выбор примитивов вручную. Аргумент режим - это строка, определяющая метод выбора объектов. Допустимыми являются “W”, “WP”, “С”, “CP”, “L”, “P”, “I” и “F”. Возможен еще режим “Х”, осуществляющий выбор всех примитивов, созданных в чертеже. Аргументы точка1 и точка2 - отдельные точки или их список, присущие данному выбору. Аргумент фильтры - это ассоциированный список, определяющий свойства примитивов. Приводимые далее примеры заимствованы из [5].

(ssget) предлагает пользователю свободный выбор объектов и включает их в набор.

(ssget "P") организует набор из всех примитивов, принадлежащих предыдущему выбору.

(ssget “L”) создает набор, включающий в себя последний созданный объект, видимый на чертеже.

(ssget pt1) создает набор из всех примитивов, проходящих через точку pt1.

(ssget “W” pt1 pt2) создает набор из примитивов, находящихся внутри окна с диагональными углами в точках pt1 и pt2.

(ssget “С” pt1 pt2) - то же, но определяющей является секущая рамка.

(ssget “X”) создает набор из всех примитивов, сохраненных в графической базе чертежа.

(ssget “X” список__фильтров) создает набор из всех объектов чертежа, удовлетворяющих списку фильтров.

(ssget список_фильтров) предлагает пользователю свободный выбор, но в набор включает лишь те объекты, которые удовлетворяют списку фильтров.

Организацию списка фильтров можно проследить на следующем примере:

(ssget “X” ‘((0 . “CIRCLE”) (-4 . “>=”) (40 . 2.0)))

Функция создает набор из всех окружностей, имеющихся в чертеже, радиус которых равен или превышает 2.0.

В последнем примере использован оператор соответствия (relational operator), обладающий кодом DXF, равным -4, и выделяющий из общей массы объектов лишь те, которые удовлетворяют заданному условию. Он может иметь силу, если параметр выбора является численной величиной (целым или вещественным числом, точкой или вектором). В таблице 5 приведен список некоторых операторов соответствия.

Таблица 5. Операторы соответствия для фильтров наборов

Оператор Значение “*” Нет ограничений “=” Равно “<>”, “!=” или “/=” Не равно “<” Меньше чем “>” Больше чем “<=” Меньше или равно “>=” Больше или равно

Список фильтров может быть создан и с использованием логических операторов: “<AND ... AND>”, “<OR ... OR>”, “<XOR ... XOR>”, “<NOT ... NOT>”. Каждому логическому оператору присущи открывающий и закрывающий элементы. Поэтому они всегда употребляются в паре. Первые два оператора могут содержать любое количество операндов, третий - обязательно два, четвертый - только один операнд. Возможность использования логических операторов рассмотрим на следующем примере.

Описанная ранее программа bolt.lsp создала шесть наборов примитивов. Однако всегда желательно количество используемых наборов сократить. Ниже приводится фрагмент программы, создающей лишь один набор. Для этого потребовалось создать специальные слои, в которых расположен чертеж болта.

(command “layer” “new” “b1”

    “new” “b2”

    “I” “continuous” “b1”

    “|” “Acad_ISO04w100” “b2”

    “с” “white” “b1”

    “c” “red” “b2”

    “s” “b1” “”)

(command “pline” p1 “w” “0.8” “” p2 p3 p4

    “pline” p6 p7 p8 p9 “c”

    “line” p10 p11

    “line” p12 p14

    “line” p13 p15)

(command “layer” “s” “b2” “”)

(command “line” p16 p17)

(setq ss (ssget “x” ‘((-4 . “<OR”)

        (8 . “b1”)

        (8 . “b2”)

        (-4 . “OR>”))

    )

)

Теперь в операциях поворота и перемещения болта можно использовать один набор ss, включающий в себя все примитивы, принадлежащие изображению болта.

В практике проектирования программист обычно использует именно эту описанную схему, вместо того чтобы вписывать программно создаваемые конструкции в существующие слои, типы линий и цвета.

6.5. Функции обработки наборов

(ssadd [имя_пр [набор]]). Функция добавляет примитив, определенный его именем, в существующий набор. Вызванная без аргументов, она создает пустой набор. Если указано только имя примитива, создается новый набор из одного примитива. Если примитив уже существует в наборе, функция игнорирует операцию и не воспринимает такой ввод за ошибку.

(setq e1 (entnext)) присваивает имя e1 первому примитиву в чертеже,

(setq ss (ssadd)) создает пустой набор ss,

(ssadde1 ss) включает в набор ss примитив e1,

(setq e2 (entnext е1)) присваивает имя e2 примитиву, следующему за e1,

(ssadd e2 ss) добавляет примитив e2 в набор ss.

(ssdel имя_пр набор). Функция удаляет примитив из набора и возвращает имя набора. Если названный, примитив в наборе отсутствует, возвращается nil. Например, если примитив e1 существует в наборе ss1, a примитив e2 нет, то

(ssdel e1 ss1) возвращает SS1 (без элемента e1);

(ssdel e2 ss1) возвращает nil.

(sslength набор). Функция возвращает целое число, соответствующее количеству элементов в наборе.

(ssmemb имя_пр набор). Функция проверяет, является ли указанный примитив элементом набора, Если да, возвращает его имя, если нет, возвращает nil.

(ssname набор индекс). Функция возвращает имя примитива, порядковый номер которого соответствует введенному индексу. Если индекс отрицателен или превышает число примитивов в наборе, возвращается nil. Следует помнить, что первому элементу набора присваивается индекс 0. Если необходимо извлечь имя примитива, индекс которого превышает 32767, следует вводить его как действительное число. Например,

(setq entx (ssname sset 50483.0))

возвращает имя 50484-го примитива набора, присваивая ему идентификатор entx.

6.6. Организация циклов при обработке наборов

В тех случаях, когда программа предусматривает выполнение ряда однотипных операций, целесообразно организовывать цикл подобно тому, как это делается в операторных программах. Далее описываются две, функции Автолиста, позволяющие решить эту задачу.

(repeat число выражение ...). Функция выполняет операции, определяемые выражением заданное число раз и возвращает последний результат. Аргумент число обязателен, список выражений не должен быть пустым. Пример [2]:

(setq a 10 b 100)

(repeat 4

    (setq a (+ a 10))

    (setq b (+ b 100))

)

присваивает а значение 50, b - значение 500.

(while условие выражение ...). Функция оценивает условие, и если оно не nil, выполняет выражение. Процесс продолжается до тех пор, пока условие не примет значения nil. Функция возвращает значение последнего выражения.

В качестве примера организации цикла рассмотрим программу сохранения системных переменных, которая часто используется в прикладных программах (например в файле attredef.lsp; находящемся в папке support пакета AutoCAD).

(defun MODES (а)

    (setq MLST '())

    (repeat (length а)

        (setq MLST (append MLST

            (list (list (саг а) (getvar (car a))) )) )

        (setq a (cdr a))

    )

)

Каждая системная, переменная обладает именем и значением, т.е. представляет собой список из двух элементов. Первая строка программы описывает пользовательскую функцию MODES, включающую один аргумент, по содержанию имеющий определенное сходство с формальным параметром в подпрограмме Фортрана. Автолисп позволяет использовать параметр для подстановки как атомов, так и списков. В данном случае будет использован список системных переменных. Вторая строка создает пустой список MLST. Третья - открывает цикл, в котором количество повторов операции соответствует длине аргумента а, т.е. числу сохраняемых переменных. Далее в первом цикле выполняются следующие операции (для удобства чтения одна из подстрок выделена полужирным шрифтом):

(car а) - извлекается первая системная переменная из списка а сохраняемых переменных;

(getvar (car a)) - извлекается значение первой системной переменной;

(list (car a) (getvar (car а))) - формирует подсписок, состоящий из имени переменной и ее значения;

(list (list (car a) (getvar (car а))) ) - формирует список из подсписков переменных и их значений (в первом цикле список состоит из одного подсписка);

(append MLST (list (...))) - сформированный список присоединяется к пустому списку MLST;

(setq MLST (append MLST (list (...)))) - результат предыдущего действия идентифицируется со списком MLST, который теперь не пуст, а содержит имя системной переменной и ее значение;

(setq a (cdr a)) - из списка переменных исключается обработанная переменная.

Во втором цикле все операции повторяются, но присоединение второй переменной и ее значения происходит уже не к пустому списку, а к списку, хранящему имя и значение первой переменной.

Теперь достаточно из основной программы вызвать функцию MODES с перечисленными в качестве аргументов именами сохраняемых системных переменных, и все они вместе с их значениями будут сохранены в списке MLST:

(modes '(sysvar1 sysvar2 sysvar3 ...)).

После окончания всех операций, предусмотренных программой, восстановить системные переменные можно пользовательской функцией moder. Эта функция работает аналогично функции modes и дополнительных пояснений, вероятно, не требует. Следует лишь обратить внимание на то, что обрабатываемым является список MLST, уже существующий в программе. Программа выглядит следующим образом:

(defun MODER ()

    (repeat (length MLST)

        (setvar (caar MLST) (cadar MLST))

        (setq MLST (cdr MLST))

    )

)

Обе функции можно использовать без изменения при составлении любых программ на Автолиспе.

При сохранении и изменении конфигурации целесообразно обратить внимание на системную переменную OSMODE (Object Snap Mode - режим объектной привязки). Не исключены ситуации, когда объектная привязка главенствует над указанием точки и примитив строится не из указанной точки, а из точки, определенной автоматической объектной привязкой. Поэтому автоматическую привязку целесообразно отключить, установив переменную OSMODE в ноль, или изменить ее значение в нужную сторону. Значение этой переменной устанавливается в соответствии с таблицей 5.

Tаблица 6. Битовые числа опций объектной привязки

Битовое число Значение опции Битовое число Значение опции 0 Отсутствие привязки 32 Intersection 1 Endpoint 64 Insertion 2 Midpoint 128 Perpendicular 4 Centre 256 Tangent 8 Node (узел) 512 Nearest 16 Quadrant 1024 Quick 2048 Apparent Intersection В версию Автокад 2000 включены дополнительно две опции: 4096 Extension 8192 Parallel

Ранее уже отмечалось, что на время работы программы целесообразно устанавливать в 0 системную переменную CMDECHO и устанавливать в 1 переменную BLIPMODE, если оператор при ручной работе использует маркеры.

6.7. Программное редактирование наборов

Чертеж, выведенный на бумагу, содержит объекты, изображаемые линиями различной ширины. До появления 15-й версии Автокада они обычно выполнялись на экране монитора линиями нулевой ширины, а требуемое значение ширины устанавливалось при настройке печатающего устройства. Автокад 2000 снял эту проблему, добавив новую системную переменную - LINEWEIGHT, управляющую шириной линии. Но и в более ранних версиях иногда удобно уже в чертеже задавать необходимую ширину линий, особенно если объекты расположены в одном слое. Автокад в этой ситуации позволяет использовать примитивы, обладающие шириной линии, например, полилинии, полосы, кольца. Однако часто бывает удобнее выполнить чертеж в линиях нулевой толщины, а впоследствии отредактировать нужные примитивы. Автокад предоставляет возможность осуществить это, применив команду Pedit, но подобную обработку, во-первых, воспринимают не все примитивы, во-вторых, она трудоемка и требует особой сосредоточенности в связи с необходимостью постоянно отслеживать информацию в поле сообщений.

Ниже приводится фрагмент программы, осуществляющей одновременное преобразование в примитивы, обладающие шириной, некоторого набора отмеченных примитивов, включающего линии, полилинии, дуги и окружности. Программа использовалась в версиях 11...14, может быть небесполезной и в версии AutoCAD 2000.

(defun MODES (a)

    (setq MLST '())

        (repeat (length a)

            (setq MLST (append MLST (list (list (car a) (getvar (сar a))))))

            (setq a (cdr a))

    ) ; Конец repeat

) ; Конец MODES

(defun MODER ()

    (repeat (length MLST)

        (setvar (caar MLST) (cadar MLST))

        (setq MLST (cdr MLST))

    )

)

(defun C:PLW (/ sset pl_w n type_e)

    (modes ‘(“BLIPMODE” “CMDECHO”))

    (setvar “CMDECHO” 0)

    (setvar "BLIPMODE” 1)

    (setq sset (ssget) n 0)

(setq pl_w (getdist “\nВведите ширину линии:_ “))

    (while (< n (sslength sset))

        (setq name (ssname sset n))

        (setq type_e (cdr (assoc 0 (cdr (entget name)))))

    (cond

((= type_e “LWPOLYLINE”)

    (command “pedit” name “” “W” pl_w “”))

((= type_e “LINE”)

    (command “pedit” name “” “W” pl_w “”))

((= type_e “ARC”)

    (command “pedit” name “” “W” pl__W “”))

((= type_e “CIRCLE”)

    (setq circ (entget name))

    (setq rad (cdr (assoc 40 circ)))

    (setq cen (cdr (assoc 10 circ)))

    (setq diamin (- (* 2 rad) pl_w))

    (setq diamout (+ (* 2 rad) pl_w))

    (command “donut” diamin diamout cen “”)

    (entdel name)

) ; Конец CIRCLE

(t (princ (strcat “\nОшибочный выбор !”)))

) ; Конец cond

(setq n (1+ n))

) ; Конец while

    (command “redraw”)

    (moder)

    (princ)

) ; Конец программы

В этой программе следует обратить внимание на три обстоятельства. В разделе 4.2 при описании функции cond не была упомянута важная ее особенность. Эта функция может производить проверку типа вводимых данных. В качестве последнего контрольного теста устанавливается условие Т. Если среди аргументов встречается аргумент, не соответствующий перечисленным типам, функция возвращает результат операции, приписанный этому условию. В программе plw подобную роль выполняет строка (t (princ (strcat “\nОшибочный выбор !”))). При выборе примитива, тип которого отличается от перечисленных (например эллипса), программа его не обрабатывает, сообщает об ошибке выбора, но продолжает обработку примитивов, тип которых соответствует перечисленным в программе.

Второе обстоятельство заключается в следующем. Три примитива - линия, полилиния и дуга — могут быть обработаны командой pedit, но окружность этой командой не обрабатывается. Поэтому окружность в чертеже заменяется кольцом, а исходный примитив удаляется из чертежа.

Наконец, некоторое неудобство доставляет преобразование окружности в кольцо. Дело в том, что для обрисовки кольца необходимо указать координаты его центра, совпадающие с извлеченными координатами центра окружности. Но если окружность создавалась в одной системе координат, а преобразование осуществляется в другой, то кольцо меняет свое положение относительно прочих элементов чертежа. Чтобы избежать этого, следует либо производить преобразование в той же системе, в которой создана окружность, либо программно осуществить преобразование координат. Читателю, оценившему полезность этой программы, не составит труда дополнить ее нужным фрагментом, а возможно, и добавить к обрабатываемым другие примитивы, например: эллипс и сплайн. Подобная расширенная программа существует и используется студентами при выполнении графических заданий.

6.8. Извлечение данных из таблиц

В описанной ранее программе Format заключен крупный недостаток, который может помешать корректной работе не только с этой программой, но и с другими, в которых встретится аналогичная ситуация. Дело в том, что в приведенной редакции программа может использоваться только в тех случаях, когда с нее начинается работа. Если же в текущем чертеже уже созданы слои или типы линий, одноименные с загружаемыми программой, почти наверняка произойдет сбой.

Рассмотрим следующую ситуацию. В начале работы над чертежом была использована команда scr программы Format, в результате чего в пространстве модели организовано поле чертежа. Независимо от того, какие действия выполнялись оператором в течение сеанса, в чертеже уже присутствуют типы линий Acad_ISO02w100 и Acad_ISO04w100 и несколько слоев. При переходе в пространство бумаги и программном вызове необходимого формата происходит повторная загрузка тех же типов линий и слоев. При выполнении команды linetype Автокад сообщает, что соответствующий тип линий уже загружен, и запрашивает оператора, следует ли произвести перезагрузку. Этот запрос останавливает работу программы и все последующие запрограммированные действия приходится производить вручную.

Подобная ситуация может возникнуть при запуске программ, написанных пользователями с целью автоматизации изображения часто включаемых в чертежи деталей и узлов. Поэтому проверка наличия в базе данных загружаемых элементов является необходимой.

Целый ряд параметров чертежа (например список слоев) хранится в виде таблиц. Для обработки таких таблиц используются функции tblnext и tblsearch. Обработке могут подвергаться таблицы с именами “АРРID”, “BLOCK”, “DIMSTYLE”, LAYER”, “LTYPE”, “STYLE”, “USC”, “VEW”, “VPORT”. Регистр записи имен не играет роли.

(tbInext имя_таблицы [символ]). Функция возвращает параметры первого элемента таблицы. Повторный вызов функции возвращает параметры следующего элемента и так далее. Выведенные параметры представляют собой присущий этому элементу список DXF-кодов и их значений. Параметр символ, если он присутствует и отличен от nil, влечет за собой возврат к первому элементу таблицы. Если же функция вызывается после tblsearch, то механизм ее действия несколько отличен от описанного (см. ниже). Выражение

(tblnext “block”)

может возвратить, например,

(   (0 . “BLOCK”)

    (2 . “L6”)

    (70.2)

    (10 0.0 0.0 0.0)

    (-2 . <Entity name: 1fc05d8>)

).

(tblsearch имя_таблицы имя_элемента [символ]). Функция отыскивает нужный элемент таблицы и возвращает его параметры. Например,

(tblsearch “block” “L6”)

возвратит тот же список, что и в предыдущем примере.

Аргумент символ закрепляет этот символ за искомым элементом:

(tblsearch “block” “L3” 6)

возвратит, например,

(   (0 . “BLOCK”)

    (2 . “L3”)

    (70. 2)

    (10 0.0 0.0 0.0 0.0)

    (-2 . <Entity name: 1fc0660)

)

Если теперь вызвать функцию tblnext в формате

(tblnext “block” 6),

то она возвратит характеристики блока L3.

Воспользовавшись рассмотренными возможностями, дополним программу Format операцией проверки наличия в ее базе данных необходимых типов линий и слоев. Загрузка нового типа линии должна осуществиться только при условии ее отсутствия в базе данных.

(if (tblsearch "Itype" "Acad_ISO04w100")

    (princ)

(command "linetype" "load" "Acad_ISO04w100"

    "acadiso.lin" "" "")

)

Если условие функции if соответствует T, выполняется первая функция, т.е. печатается пустая строка, в противном случае, если тип линий не загружен, он загружается в чертеж.

Следовательно, пользовательская функция sloy может быть представлена следующим образом:

(defun sloy ()

    (if (tblsearch "ltype" "Acad_ISO04w100") (princ)

      (command "linetype" "load" "Acad_ISO04w100"

        "acadiso.lin" "" ""))

    (if (tblsearch "ltype" "Acad_ISO02w100") (princ)

      (command "linetype" "load" "Acad_ISO02w100"

        "acadiso.lin" "" ""))

    (if (tblsearch "layer" "contur") (princ)

      (command "layer" "new" "contur" ""))

    (if (tblsearch "layer" "center") (princ)

      (command "layer" "new" "center"

        "I" "Acad_ISO04w100" "center"

        "c" "red" "center" ""))

    (if (tblsearch "layer" "hidden") (princ)

      (command "layer” "new" "hidden"

        "I" "Acad_ISO02w100" "hidden"

        ''c" "yellow" "hidden" ""))

    (if (tblsearch "layer" "dim") (princ)

      (command "layer" "new" "dim"

        "c" "green" "dim" ""))

      (command "layer" "c" "255" "0"

        "s" "0" "")

)

Можно обойтись и без ввода пустой строки, воспользовавшись структурой

(if (not (tblsearch "ltype" "Acad_ISO04w100"))

  (command "linetype" "load" "AcadJS004w100"

    "acadiso.lin" "" ""))

7. ОПЕРАЦИИ С ВНЕШНИМИ ФАЙЛАМИ

7.1. Вызов файла

Автолисп может взаимодействовать с внешними файлами, если эти файлы открыты для таких операций. Функции, управляющие этим процессом, практически не отличаются от соответствующих операторов других языков программирования.

(open имя_файла режим). Функция открывает файл в качестве объекта для осуществления операций ввода/вывода. Используется совместно с функцией (setq ...), присваивающей файлу некоторый идентификатор (дескриптор). Пример такой операции приводился ранее:

(setq bolt (open "mycalc.res” “г”)).

Имя_файла - это строковая константа, определяющая местоположение файла на носителе. Аргумент режим устанавливает условия взаимодействия с файлом. Используются следующие три режима:

“r” - файл открывается для чтения (read mode); если названный файл не существует, возвращается nil;

“w” - файл открывается для записи (write mode); если названный файл не существует, создается и открывается новый, если же он существует, содержащиеся в нем данные уничтожаются в процессе записи;

“а” - файл открывается для продолжения работы с ним (append mode); если файл не существует, он создается и открывается подобно предыдущему случаю, если существует, то указатель устанавливается в конце файла, и новые данные присоединяются к уже существующим.

(load имя_файла [сообщение]). Функция загружает файл в выражение Автолиспа и обрабатывает это выражение.

Аргумент имя_файла указывается без расширения (расширение .lsp подразумевается по умолчанию) и может содержать полный путь к файлу. Следует помнить, что если в константе имя_файла встречается обратная косая черта, она должна повторяться дважды (см. табл. 2):

(load “\\support\\my_func”).

Если путь к файлу не указан, Автолисп просматривает доступные директории в следующем порядке: текущая директория, директория текущего рисунка, директории, указанные в переменных окружения, директория, в которой расположены программные файлы Автокада.

Если операция прошла успешно, функция возвращает значение последнего выражения в файле. Если по каким-либо причинам операция невыполнима. Автолисп возвращает сообщение об ошибке и прекращает операцию. Однако включение аргумента сообщение вынуждает Автолисп вернуть его значение и позволяет совершить альтернативную операцию. Следует только помнить, что текст сообщения должен отличаться от последнего выражения в файле.

(close дескриптор_файла). Функция закрывает файл и возвращает nil. Аргумент дескриптор_файла должен соответствовать таковому в функции open. После закрытия дескриптор файла не изменяется, но он имеет силу только при открытии файла.

(findfile имя_файла). Функция отыскивает файл в доступных директориях и, если находит, возвращает его дескриптор, в противном случае возвращает nil.

7.2. Функции преобразования

Функции преобразования играют существенную роль при чтении файлов. Их основная задача - преобразование строковых констант в числовые и наоборот.

(ascii строка). Функция преобразует первый символ строки в целочисленную константу, соответствующую коду ASCII для этого символа.

(ascii "А”) возвращает 65,

(ascii “BIG”) возвращает 66,

(ascii “а”) возвращает 97.

(atof строка) преобразует строку в вещественное число.

(atof “67.5”) возвращает 67.5,

(atof “45”) возвращает 45.0.

(atoi строка) преобразует строку в целое число.

(atoi “45”) возвращает 45,

(atoi “67.5”) возвращает 67.

(chr целое_число) преобразует целое число в соответствующий символ таблицы ASCII, представляя его как строку.

(chr 65) возвращает “А”,

(chr 66) возвращает “В”,

(chr 97) возвращает “а”.

(itoa целое_число) преобразует целое число в соответствующую ему строку.

(itoa 65) возвращает “65”,

(itoa -20) возвращает “-20”.

7.3. Извлечение данных из файла

При работе с базами данных, в том числе с существующими файлами, возникает потребность в извлечении из них необходимой информации. Каждая строка файла представляет собой переменную строкового типа и может быть извлечена из файла для дальнейшей обработки. Ряд функций Автолиспа позволяет выполнять подобные операции.

(read строка). Функция возвращает первый атом или список, принадлежащий строке, сохраняя при этом тип переменной.

(read “hello”) возвращает атом HELLO,

(read “hello there”) возвращает строку HELLO,

(read “(a b с) d”) возвращает список (А В С),

(read “1.2300”) возвращает вещественное 1.23,

(read “87 3.2”) возвращает целое 87.

Следующие две функции позволяют просматривать базы данных и файлы и впоследствии обрабатывать извлеченные данные средствами Автолиспа.

(read-char [дескриптор_файла]). Функция считывает первый символ из строки, введенной с клавиатуры, или из открытого файла, определенного дескриптором, и возвращает код ASCII этого символа. При повторном обращении к функции считывается следующий символ и так далее. Если дескриптор файла не указан, общение осуществляется с командной строкой.

Пусть буфер командной строки пуст. На вызов (read-char) Автолисп не реагирует, ожидая действий оператора. Ввод в командную строку последовательности ABC Enter возвращает 65 (десятичный ASCII-код символа А). Последующие три вызова функции возвращают последовательно 66, 67, 10 (код перевода строки). Следующий вызов функции устанавливает компьютер в режим ожидания. Важно помнить, что функция Автолиспа не является командой Автокада, поэтому ее нельзя вызвать повторно клавишей Enter или правой клавишей мыши, она всегда должна вводиться явно.

(read-line [дескриптор_файла]). Функция считывает строку с клавиатуры или из файла. Ее действие аналогично предыдущему: каждый последующий вызов приводит к чтению очередной строки, что позволяет просмотреть весь файл.

(strcat строка1 [строка2] ...). Функция возвращает строку, представляющую собой сцепление строк строка1, строка2 и т.д.

Примеры:

(strcat “Auto” “CAD”) возвращает “AutoCAD”,

(strcat “fi” “le”) возвращает “file”.

(strlen [строка]) возвращает целое число, соответствующее числу символов в строке.

(strlen "file”) возвращает 4,

(strlen "file” “desk” “top”) возвращает 11,

(strlen) возвращает 0.

(substr строка начало [длина]). Функция возвращает подстроку строки, начинающуюся с позиции начало и захватывающую количество символов, соответствующее длине. Аргументы начало и длина должны быть целыми числами.

(substr “abcde” 2) возвращает “bcde”,

(substr “abcde” 2 1) возвращает “b”,

(substr “abcde” 3 2) возвращает “cd”.

Две функции - (write-char число [дескриптор_файла]) и (write-line строка [дескриптор файла]) - в примерах не нуждаются. Их задача - записывать в файл символы или строки.

7.4. Пример обработки файла

Поставим следующую задачу. Пусть в результате выполнения программы расчета получены координаты некоторого множества точек, которые следует использовать для построения проходящего через них примитива. Структура файла выглядит следующим образом:

¬¬1¬¬¬¬0¬¬¬¬¬0.0000¬¬¬¬¬¬¬0.0000

¬¬2¬¬¬¬5¬¬¬¬¬6.4214¬¬¬¬¬¬¬8.2349

¬¬З¬¬¬10¬¬¬¬¬8.7965¬¬¬¬¬¬26.1500

и так далее. В четырех столбцах файла расположены следующие параметры: порядковый номер строки, значение аргумента (например, указан шаг счета нарастающим итогом), координаты X и Y расчетных точек, символом  ¬ обозначены обусловленные форматом вывода незаполненные позиции в строках данных.

Предположим далее, что численные значения координат могут содержать три знака перед десятичной точкой и включать в себя символ отрицательного числа - знак минус. Задача заключается в том, чтобы извлечь значения координат из файла и передать их Автокаду.

Длина строки файла составляет 32 позиции. В соответствии с оговоренным условием значения координат могут занимать 9 позиций. Для перестраховки установим длину читаемых позиций, равной 10 символам (вдруг в файле неожиданно для нас окажется число с четырехзначной целой частью).

С точки зрения составления программы, нам следует выполнить следующие операции: организовать цикл, внутри которого были бы прочитаны значения координат, и присвоить эти значения точкам будущего примитива. В этой связи следует упомянуть о существенном недостатке Автолиспа: в нем отсутствует понятие индексированной переменной, свойственное операторным языкам. Поэтому процесс вычерчивания примитива приходится производить параллельно с извлечением данных, а количество извлекаемых за один прием данных ограничивать (в рассматриваемом примере одной точкой).

Итак, напишем функцию, извлекающую из чертежа координаты точек.

1 (defun pnt ()

2 (setq lin (read-line file1))

3 (setq x1 (atof (substr lin 10 10)))

4 (setq y1 (atof (substr lin 23 10)))

5 (setq pt1 (listx1 y1))

)

Строка 1 устанавливает имя программируемой функции pnt, строка 2 считывает из файла, определенного дескриптором file1, первую строку lin, рассматривая ее как строковую переменную. Далее (строка 3) функция substr считывает информацию, содержащуюся в позициях 10...19 строки lin, функция atof преобразует считанную строковую переменную в числовую, а уже setq приписывает это значение координате x1. Аналогичные действия выполняет строка 4, устанавливая координату y1. Наконец, выделенные координаты приписываются точке pt1 (строка 5).

Если остановиться на вычерчивании за один прием участка полилинии, проходящего через две точки, то соответствующая функция будет выглядеть, например, следующим образом:

(defun otr ()

    (command “pline” pt1 “w” “0” “” pt2 “”)

).

Теперь можно написать полностью программу, обрабатывающую файл результатов расчета любой длины.

;;; ==============================================

(defun cdraw ()

;;; ==============================================

;;; подавление вывода текста на экран

    (setq svar_old (getvar “cmdecho”))

    (setvar “cmdecho” 0)

;;; загрузка штрих-пунктирной линии

    (if (tblsearch "ltype" "Acad_ISO04w100")

      (princ)

    (command "linetype" "load"

      "Acad_ISO04w100" "acadiso.lin" "" "")

    )

;;; сохранение текущего слоя

    (setq lay_old (getvar "clayer"))

;;; создание нового слоя в чертеже

    (command "layer" "new" "cam"

      "c" "magenta" "cam"

      "I" "Acad_ISO04w100" "cam"

      "s" "cam" "")

;;; вызов файла и чтение первой строки

    (setq get_F (getstring "Введите имя файла:"))

    (setq file1 (open (strcat get_F) "r"))

    (setq t1 (pnt))

;;; организация цикла счета строк файла

        (setq k 0)

    (while (read-line file1)

    (setq k (+ k 1))

    )

        (close file1)

;;; чтение файла и обрисовка профиля

        (setq file1 (open get_F “г”))

    (repeat (- k 1)

        (setq t2 (pnt))

        (otr)

        (setq t1 t2)

    )

    (close file1)

  (command “layer” “s” lay_old)

  (setvar “cmdecho” svar_old)

  (princ)

)

Разумеется, в текст программы должны быть включены функции, описанные в этом параграфе (имеются в виду функции pnt и otr).

Приведенный пример представляет собой фрагмент программы, используемой для автоматической обрисовки центрового профиля кулачка. Дополнительно реальная программа выполняет операции объединения сегментов полилинии, генерирования типа линии, размещения изображения профиля в нужном месте чертежа и поворота изображения на заданный угол. To обстоятельство, что профиль очерчивается отрезками прямых, не играет существенной роли, так как при малом шаге счета (он в реальной программе принят равным одному угловому градусу, а может быть установлен сколь угодно малым) визуально профиль не отличается от такового, построенного с помощью сплайна.

И последнее замечание. Приведенный фрагмент содержит два цикла: while и repeat. Это сделано лишь для иллюстрации принципов их построения. В реальной программе достаточно одного цикла while.

8. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ

8.1. Вывод сообщений

Ранее рассматривались принципы организации запросов для ввода оператором информации во время работы программы. Иногда бывает необходимо записать в файл необходимые данные, вывести на экран запрос или сообщение, не связанные с функциями getxxx, и т.п. Автолисп содержит четыре функции, отвечающие этим требованиям: prompt, print, prin1 и princ.

(prompt строка). Функция выводит строку в поле сообщений экрана и возвращает nil. В режиме двухэкранной работы сообщение выводится на оба экрана.

Следует иметь в виду, что аргумент строка должен обязательно быть строковой константой. Аргументы другого типа не принимаются. Например:

(prompt "Hello") вызывает на экран Hellonil,

(prompt hello) сообщает error: bad argument type.

(prin1 [выражение [дескриптор_файла]]). Функция выводит выражение в командную строку или записывает его в открытый для записи файл, определенный дескриптором, возвращая выражение в поле сообщений. Таким образом, адрес записи выражения определяется наличием или отсутствием аргумента дескриптор_файла. Примеры [5]:

(prin1 "Hello" f) записывает "Hello" в файл f и возвращает "Hello" в поле сообщений,

(prin1 "Hello") записывает "Hello" в командную строку и одновременно возвращает в поле сообщений, в результате чего "Hello" в текстовом поле экрана появляется дважды.

Если функция вызывается без аргументов, она возвращает (и записывает) пустую строку. При использовании prin1 в качестве последнего выражения пользовательской функции эта пустая строка обеспечивает "мягкий" выход из приложения.

(princ [выражение [дескриптор_файла]]). Функция работает аналогично предыдущей. Разница заключается в том, что при записи в файл строковой константы princ снимает ее признак (открывающие и закрывающие кавычки), тем самым делая ее доступной для чтения с помощью функции read-Iine. Действие пустой строки аналогично предыдущему.

(print [выражение [дескриптор_файла]]). В отличие от prin1 функция print предваряет выражение управляющим символом перевода строки и заключает его символом пробела.

Как уже упоминалось ранее, если Автокад обнаруживает в программе ошибку, выполнение программы прерывается, выдается сообщение о характере ошибки и осуществляется обратная трассировка программы от некорректного выражения до имени пользовательской функции, содержащей ошибку. При всех достоинствах этого процесса он обладает одним существенным недостатком. Если программа изменила конфигурацию среды, исходная конфигурация не восстанавливается, и необходимые для дальнейшей работы изменения приходится выполнять вручную. Автолисп предоставляет возможность избежать этой неприятности путем переопределения содержания сообщения об ошибке и включения в программу операции восстановления конфигурации при использований функция *error*, записываемой в формате

(*error* сообщение).

Принцип действия этой функции следующий. Если функция не определена или nil, осуществляется описанный выше процесс прерывания программы и ее трассировки глубиной до 100 выражений. Если же она определена, Автолисп вычисляет ее и результат возвращает в поле сообщений.

В практике составления программ удобно использовать эту функцию в специальной структуре, управляющей восстановлением конфигурации, например, следующей:

(defun myerr (s)

        (if (/=s "Function cancelled")

        (princ (strcat "\nError: " s))

        )

    (moder)

    (setq *error* olderr)

    (princ)

)

Теперь достаточно в главном модуле перед началом основных действий написать структуру

(setq olderr *error*)

(setq *error* myerr),

и при возникновении ошибки (например, при вводе оператором аргумента, тип которого не соответствует ожидаемому) измененные программой параметры конфигурации будут восстановлены.

Исходя из изложенного, следует сделать вывод, что в период составления и отладки программы целесообразно использовать внутреннюю оценку ошибок, а пользовательскую функцию включать в уже отлаженную программу, чтобы обезопасить конфигурацию от изменений в случае ошибки оператора.

8.2. Некоторые принципы оформления программ

Программирование на Автолиспе, как и на любом другом языке высокого уровня, предполагает соблюдение определенных норм и правил, облегчающих возможность использования и модификации законченных программ [5, 6].

Одним из важных компонентов программы является комментарий, в общем случае включающий в себя следующие элементы:

• имя программы, сведения об авторе, версию, дату создания;

• необходимые инструкции по использованию;

• замечания, облегчающие понимание структуры программы и логики программирования;

• собственные замечания, возникающие при прогоне и отладке программы.

Комментарий, описывающий назначение и особенности программы, располагаемый в ее начале, должен быть достаточно подробным, не вызывающим необходимости обращения к дополнительной документации. Следует при этом учитывать, что длина строки, выводимой на экран, на большинстве мониторов ограничена 80 символами. Увеличение количества точек с запятой, предваряющих комментарий, поможет подчеркнуть его важность.

Вдумчивое отношение к тексту программы поможет предотвратить появление непредумышленных ошибок. Многие функции Автолиспа (например, функции группы getxxx) контролируют соответствие характера вводимых данных структуре функций. Однако нередки ситуации, неподвластные такому контролю. Ранее упоминалось, что автоматическая объектная привязка может превалировать даже над прямым вводом координат точки, вследствие чего результат работы программы окажется совершенно неожиданным. В этом легко убедиться, включив автоматическую привязку в программе, например, format.lsp.

Если предполагается, что создаваемая программа будет использоваться в иноязычных версиях Автокада (например в русскоязычной), каждую команду, опцию или ключевой символ следует предварять символом подчеркивания _. Примером может служить следующая строка:

(command "_line" pt1 pt2 pt3 "_c").

Характеристики неоднократно используемых примитивов и содержание таблиц целесообразно сделать легкодоступными, сохраняя их в памяти. В любом случае это значительно удобнее, чем повторно обращаться к Автокаду за теми же самыми данными.

В заключение следует заметить, что любое словесное изложение техники программирования в принципе не может описать все тонкости процесса. Поэтому всегда есть смысл изучать уже существующие отлаженные программы. Папка support пакета Автокад содержит множество программ, написанных на Автолиспе и сопровождающих работу оператора при создании графических объектов. Знакомство с ними позволит программисту быстро приобрести необходимые навыки в создании рациональных работоспособных программ.

Литература

1. Кудрявцев E.M. AutoLISP. Программирование в AutoCAD 14. - М.: ДМК, 1999.

2. Романычева Э.Т., Сидорова Т.М., Сидоров С.Ю. AutoCAD. Практическое руководство. - М.: ДМК, 1997.

3. Кречко Ю.А. AutoCAD: программирование и адаптация. - М.: Диалог-МИФИ, 1995.

4. Omura G. The ABC's of AutoLISP. Авторская электронная версия в формате HTM, 1997.

5. AUTOCAD® Release 13. Customization Guide. Part II. AutoLISP Basics. - Autodesk, Inc., 1994.

6. AUTOCAD® Release 12. AutoLISP Programmers Reference. - Autodesk, Inc., 1992.

Алфавитный указатель функций Автолиспа

В указатель включены функции Автолиспа, описанные или упомянутые в настоящем пособии.

А

Abs, 15

Angle, 17

Append, 40

Ascii, 64

Assoc, 43

Atan, 16

Atof, 64

Atoi, 64

Atom, 39

С

Car, 41

Cdr, 41

Chr, 64

Close, 63

Command, 7, 19

Cond, 32

Cons, 40

Cos, 16

D

Defun, 20

Distance, 17

E

Entdel, 47

Entget, 48

Entlast, 47

Entmake, 48

Entnext, 47

Exp, 17

Expt, 17

F

Fix, 17

Findfile, 63

Float, 17

G

Gcd, 17

Getangle, 30

Getcorner, 30

Getdist, 30

Getenv, 31

Getint, 30

Getkword, 30, 33

Getorient, 30

Getpoint, 30

Getreal, 30

Getstring, 30

Getvar, 25

I

If, 32

Intget, 33

Inters, 18

Itoa, 64

L

Length, 41

List, 39

Listp, 39

Load, 63

Log, 17

Logand, 16

Logior, 16

Lsh, 16

M

Mapcar, 41

Max, 17

Member, 43

Min, 17

Minusp, 17

N

Nth, 43

O

Open, 62

P

Polar, 18

Prinl, 71

Princ, 72

Print, 72

Progn, 32

Prompt, 71

Q

Quote, 12

R

Read, 65

Read-char, 65

Read-line, 65

Rem, 17

Repeat, 53

Reverse, 40

S

Setq, 7

Setvar, 25

Sin, 16

Sqrt, 17

Ssadd, 51

Ssdel, 52

Ssget, 49

Sslength, 52

Ssmemb, 52

Ssname, 52

Strcat, 65

Strlen, 66

Subst, 40

Substr, 66

T

Tblnext, 59

Tblsearch, 60

W

While, 53 Z

Zerop, 17

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие 3

1. Общие сведения 5

1.1. Типы данных в Автолиспе   6

1.2. Лексические соглашения  9

1.3. Выражения и переменные Автолиспа   10

1.4. Основная функция присвоения в Автолиспе   12

2. Математика в Автолиспе  14

2.1. Функции обработки чисел   14

2.2. Некоторые геометрические функции  17

3. Взаимодействие Автолиспа с Автокадом    19

3.1. Вызов команд Автокада в Автолисп  19

3.2. Создание новой функции  20

3.3. Создание новой команды Автокада  20

3.3.1. Функция обрисовки рамки  22

3.3.2. Создание слоев   23

3.3.3. Организация поля изображения   23

3.3.4. Работа с системными переменными   24

3.3.5. Объединение нескольких команд   25

3.3.6. Автоматическая загрузка программы   28

4. Организация пауз и ветвление программ   30

4.1. Организация пауз для ввода данных     30

4.2. Условное ветвление программ   32

4.3. Использование ключевых слов   32

4.4. Вычерчивание болта   34

5. Работа со списками   39

5.1. Формирование списков   39

5.2. Извлечение данных из списка    41

6. Работа с базой данных чертежа   44

6.1. Характеристики примитивов       44

6.2. Точечная пара   46

6.3. Средства обработки отдельных примитивов   47

6.4. Наборы примитивов   48

6.5. Функции обработки наборов   51

6.6. Организация циклов при обработке наборов   52

6.7. Программное редактирование наборов   56

6.8. Извлечение данных из таблиц   58

7. Операции с внешними файлами   62

7.1. Вызов файла      62

7.2. Функции преобразования  63

7.3. Извлечение данных из файла  64

7.4. Пример обработки файла  66

8. Некоторые дополнительные сведения 71

8.1. Вывод сообщений 71

8.2. Некоторые принципы оформления программ 73

Литература  .75

Алфавитный указатель функций Автолиспа  76

Выходные данные книги

Москва

Издательство Российского университета дружбы народов

2001

Роман Клавдиевич Рыжиков

кандидат технических наук, доцент кафедры конструкций машин Российского университета дружбы народов. Окончил Московский институт инженеров городского строительства, работал главным механиком на строительстве Макеевского металлургического завода им. C.M. Кирова, ведущим конструктором Специального конструкторского бюро СКБ “Мосстрой”.

Опубликовал около 50 научных статей и учебных пособий, имеет авторские свидетельства. Под руководством P.K. Рыжикова выполнены и защищены семь кандидатских диссертаций.

ББК 30.2 P 93

Peцeнзент- кандидат технических наук В.Я. Балагула

Рыжиков Р.К.

Введение в Автолисп: Учеб. пособие. - М.: Изд-во РУДН, 2001. - 80 c.: ил.

ISBN 5-209-01169-0

Излагаются основы Автолиспа - языка программирования графических объектов, служащего основным языком программирования в среде AutoCAD. Рассматриваются вопросы, связанные с синтаксисом языка, типами используемых данных, математическими вычислениями, описанием графических объектов и их наборов, работой с базой данных чертежа и внешними файлами.

Для студентов, изучающих основы автоматизированного конструирования и проектирования на базе пакетов AutoCAD. Пособие может быть полезно проектировщикам, делающим первые шаги в области программирования графических изображений.

ББК 30.2

ISBN 5-209-01169-0

© Издательство Российского университета дружбы народов, 2001 г.

© Р.К. Рыжиков, 2001 г.

Утверждено РИС Ученого совета Российского университета дружбы народов

Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

  1.1. Типы данных в Автолиспе

  1.2. Лексические соглашения

  1.3. Выражения и переменные Автолиспа

  1.4. Основная функция присвоения в Автолиспе

2. МАТЕМАТИКА В АВТОЛИСПЕ

  2.1. Функции обработки чисел

  2.2. Некоторые геометрические функции

3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АВТОЛИСПА С АВТОКАДОМ

  3.1. Вызов команд Автокада в Автолисп

  3.2. Создание новой функции

  3.3. Создание новой команды Автокада

    3.3.1. Функция обрисовки рамки

    3.3.2. Создание слоев

    3.3.3. Организация поля изображения

    3.3.4. Работа с системными переменными

    3.3.5.  Объединение нескольких команд

    3.3.6. Автоматическая загрузка программы

4. ОРГАНИЗАЦИЯ ПАУЗ И ВЕТВЛЕНИЕ ПРОГРАММ

  4.1. Организация пауз для ввода данных

  4.2. Условное ветвление программ

  4.3. Использование ключевых слов

  4.4. Вычерчивание болта

5. РАБОТА СО СПИСКАМИ

  5.1. Формирование списков

  5.2. Извлечение данных из списка

6. РАБОТА С БАЗОЙ ДАННЫХ ЧЕРТЕЖА

  6.1. Характеристики примитивов

  6.2. Точечная пара

  6.3. Средства обработки отдельных примитивов

  6.4. Наборы примитивов

  6.5. Функции обработки наборов

  6.6. Организация циклов при обработке наборов

  6.7. Программное редактирование наборов

  6.8. Извлечение данных из таблиц

7. ОПЕРАЦИИ С ВНЕШНИМИ ФАЙЛАМИ

  7.1. Вызов файла

  7.2. Функции преобразования

  7.3. Извлечение данных из файла

  7.4. Пример обработки файла

8. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ

  8.1. Вывод сообщений

  8.2. Некоторые принципы оформления программ

Литература

Алфавитный указатель функций Автолиспа

СОДЕРЖАНИЕ

Выходные данные книги Fueled by Johannes Gensfleisch zur Laden zum Gutenberg