FUNDAMENTALS OF AUTOLISP

Autodesk, Inc.

Autodesk, Inc. Training

LECTII DE BAZA AUTOLISP

AutoLISP

Introducere

AutoLISP-ul este un limbaj de programare pentru AutoCAD. Acest curs ofer\ cursantului posibilitatea de a-[i `nsu[i cuno[tin]e practice de lucru `n AutoLISP prin cursuri [i texte care explic\ structura [i sintaxa limbajului [i rela]ia acestuia cu AutoCAD-ul. Prin exerci]ii aplicative la teoria de programare [i exemple concrete cursantul `[i completeaz\ aceste cuno[tin]e.

Acest curs reprezint\ o culegere de texte [i un ghid pentru un curs AutoLISP pe o perioada de 3 zile, oferit de Autodesk, Inc. Training Department. La exerci]iile de proiectare se adaug\ lec]ii suplimentare [i discu]ii la obiect. Acest curs poate fi folosit individual atunci c`nd este `n combina]ie cu o dischet\ ce con]ine fi[ierele necesare pentru rezolvarea exerci]iilor.

Acest curs este bazat pe o versiune AutoLISP ce poate fi g\sit\ pe toate platformele pe care este implementat AutoCAD R12.

Obiective

La sf`r[itul acestui curs, cursantul va fi capabil s\ `n]eleag\ sintaxa AutoLISP, o varietate de func]ii standard [i procesul de evaluare Lisp. Cursantul va putea folosi AutoLISP-ul pentru:

Utilizarea comenzilor AutoCAD prin intermediul func]iilor de baz\ AutoLISP.

Crearea de noi func]ii AutoLISP.

Crearea de noi func]ii AutoCAD pe baza limbajului AutoLISP.

Corectarea [i modificarea entit\]ilor din baza de date a AutoCAD-ului.

Citirea [i scrierea `n fi[iere cu texte ASCII cu ajutorul limbajului AutoLISP.

Combinarea programelor de tip AutoLISP cu fi[ierele AutoCAD de tip script.Cuprins

Acest material cuprinde subiectele prezentate mai jos. Explicarea acestor subiecte reprezint\ con]inutul principal al capitolelor de mai jos.

Introducere1

Generalit\]i3

Expresii simbolice7

Atomi [i liste13

Evalu\ri 21

Expresii simbol AutoLISP far\ comenzi AutoCAD35

Tipuri de date numerice41

Puncte AutoCAD [i liste AutoLISP47

Prelucrare de liste57

Comenzi AutoCAD [i liste AutoLISP71

Selec]ie interactiv\ de puncte79

Func]ii87

Func]ii care ac]ioneaz\ ca [i comenzi AutoCAD97

Fi[iere de programare AutoLISP101

Func]ia C105

Teste logice [i condi]ionale113

Bucle de program123

Opera]ii cu [iruri131

Acces la entit\]i139

Liste asociate entit\]ilor147

Modificarea unei entit\]i155

Selectarea grafic\ a unei entit\]i165

Tratarea erorilor171

Opera]ii cu fi[iere175

Seturi de selec]ie193

Tabele [i nume de obiecte203

Fi[iere script [i AutoLISP211

Accesul la entit\]i simple [i la polilinii217

Accesul la entit\]i simple [i la blocuri221

Crearea entit\]ilor cu func]ia entmake225

Crearea poliliniilor [i a definitiilor de bloc cu func]ia entmake 227

Tratarea [irurilor231

Tratarea entit\]ilor243

Generalit\]i despre AutoLISP

Ce este AutoLISP-ul ?

AutoLISP-ul este un dialect al limbajului de programare Lisp utilizat pentru completarea posibilit\]ilor de proiectare `n AutoCAD.

Lisp este un acronim pentru list processing (in alte texte, list programming. Este un limbaj de programare superior foarte cunoscut pentru aplica]iile lui `n domeniul sistemelor specializate, inteligen]\ artificial\, programare pe baz\ de reguli [i AutoCAD.

Lisp este unul dintre limbajele de programare cele mai vechi. Ca [i FORTRAN, primele implement\ri ale limbajului Lisp dateaz\ din anii 60. Multe sublimbaje ale limbajului Lisp exist\ `n prezent, incluz`nd Common Lisp, Franz Lisp, Mu Lisp [i X Lisp.

Limbajul Lisp are multe caracteristici care se adreseaz\ at`t profesioni[tilor c`t [i amatorilor.

AutoLISP are o sintax\ simpl\, precis\. Procesul de evaluare [i sintaxa folosit\ pentru crearea expresiilor Lisp sunt u[or de `nv\]at.

Este un interpretor a[a `nc`t rezultatele ob]inute din calcule pot fi vizualizate interactiv `ntr-o sesiune AutoCAD.

AutoLISP interac]ioneaz\ direct cu AutoCAD f\r\ s\ necesite programe de sprijin extern, cum ar fi compilatorul.

Programele AutoLISP s`nt u[or de `n]eles [i modificat.

AutoLISP-ul este capabil de itera]ie [i recursivitate. Func]iile pot utiliza instruc]iuni condi]ionale [i de start standard [i pot fi definite `n a[a fel `nc`t o func]ie apeleaza la recursiune .

AutoLISP-ul `ncurajeaz\ programatorul s\ scrie func]ii simple,structurate [i s\ combine aceste func]ii cu scopul de a crea programe complexe dar u[or de `n]eles.

Pentru cei ce s`nt interesa]i s\ lucreze cu programe AutoLISP le recomand\m urm\toarele c\r]i:

Common LISP: A Gentle Introduction to Symbolic Computing de David S. Touretzky; LISP de Winston & Horn Looking at LISP de Tony Hasemer Common LispCraft de Robert Wilensky AutoLISP Programmer's Reference Manual.

Ce poate face AutoLISP-ul ?

AutoLISP-ul este o scul\ puternic\. Poate fi folosit pentru a adapta AutoCAD-ul la orice fel de aplica]ii, f\c`nd astfel AutoCAD-ul mai sensibil la modul de lucru. Multe dintre cele mai complicate aplica]ii proiectate pentru AutoCAD folosesc pe scar\ larg\ limbajul de programare AutoLISP.

AutoLISP poate crea subrutine [i macrouri puternice. Subrutinele AutoLISP pot fi alc\tuite din comenzi AutoCAD [i func]ii AutoLISP [i pot automatiza opera]ii complexe `n cadrul AutoCAD-ului.

Subrutinele AutoLISP pot crea noi func]ii AutoLISP [i noi comenzi AutoCAD care pot fi folosite `n linia de comand\ sau `n cadrul fi[ierelor script [i menu-urilor AutoLISP.

Cum `nc\rc\m AutoLISP-ul ?

AutoLISP-ul este o component\ standard a AutoCAD-ului, portabil\ pe toate ma[inile de calcul. Interpretorul AutoLISP se `ncarc\ automat la fiecare sesiune AutoCAD.

AutoLISP opereaz\ `n cadrul editorului grafic AutoCAD. Interpretorul st\ `n "umbr\" `n timpul unei sesiuni de interpretare grafic\ a[tept`nd s\ evalueze o expresie simbolic\ introdus\ `n linia de comand\ a AutoCAD-lui.

AutoLISP-ul este disponibil numai `n cadrul editorului grafic.

Ce trebuie s\ [tim pentru a folosi AutoLISP-ul ?

Cuno[tinte temeinice de lucru cu AutoCAD.

Trebuie de asemenea s\ ave]i cuno[tin]e despre:

Fi[iere script.

Menu-uri utilizator.

~n unele cazuri este mai simplu [i mai u[or s\ optimiza]i o secvent\ de desenare cu un fi[ier script sau cu un menu de baz\ dec`t s\ folosi]i un program AutoLISP.

Ce editor de text ar trebui folosit ?

Este nevoie de un editor de text ASCII pentru a crea fi[iere program AutoLISP pe baza acestui manual.

Fi[ierele de text ASCII pot fi `nt`lnite sub denumirea de fi[iere "programmer", "non-document" sau "unformatted".

Versiunea MS-DOS 5.0 a ap\rut cu un editor de text simplu numit EDIT. Dac\ folosi]i versiunea DOS 386 a AutoCAD-ului din acest manual este posibil s\ dori]i s\ folosi]i acest editor.

Aplica]ia NOTEPAD din Microsoft WindowsTM este un editor de text ASCII a[a cum este aplica]ia Text Editor din Sun Mycrosystems SPARCTM din Open WindowsTM.

Exist\ o varietate de editoare de text gratuite [i care circul\ liber pentru AutoCAD [i AutoLISP `n cadrul Forumului CompuServe AutoCAD (GO ACAD). Orice editor profesional de programare este o unealt\ bun\ cu care se pot scrie fi[iere program AutoLISP.

Hardware pentru AutoLISP [i necesarul de memorie

Computerul dumneavoastr\ trebuie s\ aib\ hardware-ul [i memoria cerut\ de AutoCAD pentru a putea folosi AutoLISP-ul. Manualele AutoCAD Interface [i Installation And Performance Guide prezint\ cerin]ele specifice fiec\rei platforme.

Lansarea `n execu]ie

Lansa]i editorul grafic AutoCAD `nainte de a lansa orice alt\ comanda. Va trebui s\ introduce]i s-expresiile AutoLISP din linia de comand\.

V\ suger\m s\ lansa]i sesiunea de editare grafic\ ori de c`te ori utiliza]i acest manual.

Expresii simbolice

Expresiile simbolice s`nt instruc]iuni de baz\ ale limbajului AutoLISP.

Obiective

~n acest capitol ve]i `nv\]a:

Cum s\ crea]i o expresie simbolic\

Cum recunoa[te AutoCAD-ul expresiile simbolice

Cum s\ folosi]i expresiile simbolice `n cadrul comenzilor AutoCAD

Cum s\ afla]i valoarea unei expresii simbolice

Instruc]iuni `n AutoLISP

~n principal LISP-ul proceseaz\ listele: el proceseaz\ [i evalueaz\ listele de obiecte. AutoLISP-ul proceseaz\ liste cunoscute ca expresii simbolice, `n cadrul AutoCAD-ului.

Listele s`nt principalul mijloc de construire a expresiilor simbolice `n AutoLISP. O expresie simbolic\ din AutoLISP poate fi comparat\ cu o propozi]ie `n limba englez\.

O expresie simbolic\ sau o s-expresie are `ntotdeauna o anumit\ valoare. Func]ia principal\ a LISP-ului este s\ determine valoarea unei s-expresii. De fiecare dat\ c`nd lans\m o s-expresie interpretorului LISP (de obicei sub forma unei liste, el va evalua acea expresie [i ne va da rezultatul. Acest rezultat se nume[te valoarea expresiei.

O expresie simbolic\ sau o s-expresie reprezint\ pur [i simplu o instruc]iune `n LISP.

S-expresiile `n AutoLISP s`nt construite prin `ncadrarea unei secven]e valide de caractere `ntre paranteze. Caracterul parantez\ st`nga sau ( se nume[te parantez\ deschis\ [i caracterul parantez\ dreapta sau ) se nume[te parantez\ `nchis\. ~n mod obi[nuit aceste caractere s`nt denumite deschis [i `nchis.Parantezele dintr-o s-expresie trebuie s\ fie echilibrate. Oric\rei paranteze deschise trebuie sa-i corespund\ una `nchis\.

Obs. Cea mai frecvent\ gre[eal\ `n AutoLISP este ne`nchiderea parantezelor. Editoarele de text profesionale au aceast\ caracteristic\ de a g\si parantezele corespondente cu un minim de efort.

Cum recunoa[te AutoCAD-ul o s-expresie

AutoCAD-ul recunoa[te o s-expresie AutoLISP printr-o parantez\ deschis\. Dac\ g\se[te o astfel de parantez\, AutoCAD-ul transfer\ intrarea utilizatorului c\tre interpretorul AutoLISP [i a[teapt\ rezultatul. AutoCAD afi[eaz\ rezultatul s-expresiei.

Figura 1. Diagrama de comunicatie dintre AutoCAD si AutoLISP

Exemplu

Pe linia de comand\ a AutoCAD-ului `nscrie]i s-expresiile `n coloana din st`nga a tabelului care urmeaz\. Compara]i rezultatele date de AutoCAD cu rezultatele care se afl\ `n coloana din dreapta a tabelului.

Command:(+12)3Command:

S-expresiiRezultate

(+ 1 2)3

(- 2 1)1

(/ 4 2)2

(* 4 2)8

Tabelul 1. Rezultatele expresiilor simbolice

S-expresiile [i comenzile AutoCAD

S-expresiile pot fi introduse ca intrare la comenzi AutoCAD. AutoCAD-ul va recunoa[te parantezele deschise, va transfera intrarea interpretorului AutoLISP [i va a[tepta rezultatul.

AutoCAD-ul tip\re[te rezultatul intr\rii s-expresiilor pe linia de comand\. AutoCAD-ul folose[te rezultatul unei s-expresii introduse, drept intrare la comanda curent\.

Figura 2. Cum AutoCAD-ul si AutoLISP-ul comunica intr-o comanda AutoCAD

Exemplu

~n comanda "polar array" care urmeaz\, `mp\r]ind 360 de grade la 15 se determin\ num\rul de obiecte de creat, de exemplu se creaz\ un obiect la fiecare 15 grade de rota]ie.

Introduce]i comenzile.

Command: lineFrom point: 5,5To point: 5,8To point: Enter

Command: arraySelect objects: last1 foundSelect objects: EnterRectangular or Polar array (R/P): pCenter point of array: 5,5Number of items: (/ 360 15)Angle to fill (+=ccw, -=cw) :Enter Rotate objects as they are copied? Enter

Figura 3. Expresia (/360 15) genereaza un array de 24 linii

Caracterul semnul exclam\rii

AutoCAD-ul analizeaz\ intrarea utilizatorului `n linia de comand\ caut`nd un alt caracter AutoLISP asociat: semnul exclamarii sau !. Acest caracter este denumit `n mod frecvent bang. Dac\ semnul exclamarii este primul caracter, AutoCAD-ul transfer\ intrarea c\tre interpretorul AutoLISP [i a[teapt\ rezultatul.

Orice s-expresie valid\ poate urma dup\ semnul exclam\rii.

Command: !(+ 12)

Caracterul "bang" este deseori folosit pentru a cere AutoLISP-ului valoarea unui simbol. ~n acest caz, simbolul nu trebuie s\ se afle `ntre paranteze.

Command: !pi

Exemplu

pi este un simbol predefinit `n AutoLISP. Extrage]i valoarea simbolului pi pe linia de comand\ AutoCAD.

Command: !pi

3.14159

Command:

Recapitulare

S-expresiile s`nt expresii AutoLISP valide aflate `ntre paranteze.

AutoCAD-ul caut\ dou\ caractere speciale: parantezele deschise sau open [i semnul exclam\rii sau bang.

Open indic\ AutoCAD-ului c\ urmeaz\ o s-expresie.

Bang indic\ AutoCAD-ului c\ urmeaz\ o s-expresie sau un simbol.

S-expresiile [i caracterul bang pot fi folosite `n linia de comand\ sau `n cadrul comenzilor AutoCAD.

Caracterul bang poate precede S-expresiile sau simbolurile.

Aceast\ pagin\ a fost l\sat\ liber\ `n mod inten]ionat.

Atomi [i liste

Exist\ dou\ mari categorii de tipuri de date `n AutoLISP: atomi [i liste. Atomii s`nt obiecte simple. Listele s`nt obiecte complexe. Acest capitol define[te atomii [i listele.

Obiective

~n acest capitol se va studia:

Diferen]a dintre atomi [i liste

Componentele unei liste

Cum s\ recunoa[tem un raport de erori AutoLISP

Natura obiectului AutoLISP nilAtomi

Un atom este cel mai simplu tip de date din Lisp. Un atom poate fi un num\r `ntreg

1

un num\r real

4587.993401

un [ir de caractere

A String Of Pearls o func]ie AutoLISP predefinit\

+

un simbol

XYZ

sau oricare alt tip de obiecte existente `n tabelul 3-1.

Tipuri de atomiExempleTip de data AutoLISP

simbolpi,x,mid_ptSYM

sir"Hello, world."STR

intreg1,32767,-32768INT

numar real1.0,45.678,-876543.21REAL

descriptor de fi[ierFILE

nume entitate AutoCADENAME

set de selectie AutoCADPICKSET

subr (functie interna)SUBR

subr externa (Functia ADS)EXSUBR

Tabelul 2. Exemple de atomi din AutoLISP si tipul de date al acestora

Exist\ o regul\ simpl\ pentru a afla dac\ un obiect este un atom sau o list\. Dac\ obiectul nu se afl\ `ntre paranteze atunci este un atom; dac\ da, atunci este o list\.

Liste

Listele s`nt s- expresii complexe formate din atomi [i/sau alte liste. Listele necesit\ sintaxe simple dar riguroase.

O list\ trebuie s\ se afle `ntre paranteze.

Pentru orice list\ care poate fi evaluat\, primul termen din cadrul listei respective trebuie s\ fie o func]ie.

Obiectele din cadrul listei trebuie separate prin cel pu]in un spa]iu.

Iat\ c`teva exemple de liste. Observa]i c\ fiecare obiect este separat printr-un spa]iu de celelalte obiecte din cadrul listei.

(+ 1 2 )

(- 4 2 )

(x y z )

(1.0 1.0 0.0 )

Despre evaluarea listelor vom vorbi pu]in mai t`rziu.

Elementele unei liste

Atomii [i listele pot fi combinate sub form\ de liste. ~n urm\toarele patru exemple am introdus trei atomi `ntr-o list\. Fiecare atom este un element al listei.

Exemplu

Aceast\ list\ are trei elemente: numerele reale 1.0, 1.0 [i 0.0

(1.0 1.0 0.0)

Aceast\ list\ are trei elemente: func]ia de adunare + (func]ie intern\), nr. `ntreg 1 [i nr. `ntreg 3.

(+ 1 3)

Aceast\ list\ are trei elemente: func]ia de adunare +, nr. `ntreg 1 [i list\ (+ 2 3)

(+ 1 (+ 2 3 ))

Figura 4. Lista de trei elemente: doi atomi si o lista

Exemplu

Aceast\ list\ are trei elemente: func]ia de adunare +, lista (+ 1(+ 2 3)) [i lista (+ 4 5).

(+ (+ 1 (+ 2 3)) (+ 4 5))

Figura 5. Lista de trei elemente: un atom si doua liste.

Ceea ce este `ncadrat `ntre paranteze reprezint\ o list\.

O list\ se compune dintr-o parantez\ de deschidere urmat\ de zero sau de mai multe obiecte care pot fi atomi sau liste dup\ care urmeaz\ o parantez\ de `nchidere.

Condi]ii de eroare

C`nd introduce]i s-expresii `n linia de comand\ AutoCAD, interpretorul AutoLISP v\ va spune dac\ a]i introdus o expresie neechilibrat\. O expresie neechilibrat\ are mai multe paranteze deschise dec`t `nchise.

Iat\ o expresie neechilibrat\. ~i lipse[te o parantez\ `nchis\.

Command: (+ 1 (+ 2 3)

1>

AutoLISP-ul semnalizeaz\ o expresie neechilibrat\ printr-un mesaj special.

n>

unde n este num\rul de paranteze `nchise care lipsesc.

S`nt dou\ modalit\]i de rezolvare `n cazul condi]iilor de eroare: completa]i num\rul corect de paranteze `nchise sau ap\sa]i Ctrl-C pentru a anula expresia [i a ne re`ntoarce `n linia de comand\.

Not\ Este de asemenea posibil s\ vede]i acest mesaj c`nd un [ir este neechilibrat. Un [ir neechilibrat are ghilimele duble la un cap\t [i simple la cel\lalt.

Particularit\]ile obiectului nil

Toate obiectele din AutoLISP s`nt atomi sau liste. Atomii [i listele se exclud mutual. Un atom nu este niciodat\ list\ [i o list\ nu este niciodat\ atom.

Excep]ia o face obiectul nil.Obiectul nil este "lista goal\". Prin conven]ie nil este [i atom [i list\. nil poate fi exprimat `n dou\ moduri: 0 sau nil;.

nil este echivalentul AutoLISP pentru fals. Multe func]ii `n AutoLISP testeaz\ dac\ o condi]ie este adevarat\ sau fals\, de exemplu dac\ valoarea unui num\r este mai mare dec`t 0. De c`te ori un test de condi]ie este fals, AutoLISP-ul va returna obiectul nil ca fiind valoarea testului.

nil este singurul obiect din AutoLISP corespunzator lui "fals"; de aceea orice alt\ valoare returnat\ de un test de condi]ie trebuie s\ corespund\ lui "adev\rat".

Recapitulare

Cele dou\ mari clase de obiecte din AutoLISP s`nt atomii [i listele. Exist\ c`teva tipuri diferite de atomi.

Atomii s`nt obiecte care nu s`nt `ncadrate `ntre paranteze.

Listele s`nt `ntodeauna `ncadrate `ntre paranteze

Obiectele con]inute `ntr-o list\ constituie elementele unei liste

Elementele unei liste pot fi atomi sau liste

Elementele unei liste s`nt separate `ntre ele de cel pu]in un spa]iu

AutoLISP detecteaz\ expresiile neechilibrate nil este [i atom [i list\

nil este lista goal\

nil este returnat de testele de condi]ie pentru a indica "fals"exercitiul 1: atomi si liste

~n acest exerci]iu ve]i:

Recapitula ce a]i `n]eles despre atomi [i liste

Determina dac\ un obiect este atom sau list\

Folosi AutoLISP pentru a afla valoarea diferitelor obiecte

Partea I

1. Determina]i dac\ obiectul este atom sau list\.

ObiecteAtomiListe

73.5

"0,0"

(1.0 2.0 3.0)

"String"

("String")

()

2. Completa]i rezultatul evalu\rii `n c\su]a corespunzatoare.

Tabelul 3. Determinarea naturii obiectului

Partea a II-a

1. Gasi]i valoarea acestui atom `n linia de comand\ AutoCAD

2. Tip\ri]i "!" urmat de un atom

3. Scrie]i r\spunsul `n coloana din dreapta:

Exemplu

Command: !4.5

AtomiValori

4.5

"text"

17

setq

xyz

nil

Tabelul 4. Determinarea valorii atomului

Partea a III-a

1. Determina]i num\rul de elemente con]inut de fiecare list\.

2. Scrie]i r\spunsul `n coloana din dreapta.

ListaNumar de elemente

(1.0 2.0 3.0)

(+ 1 2)

(+ 1 (+ 2 3))

(+ 1 2 (+ 3 4) 5)

(+ 1 (+ 2 (+ 3 4)) 5)

()

Tabelul 5. Determinarea numarului de elemente din lista

Aceast\ pagin\ este l\sat\ liber\ `n mod inten]ionat

Evaluarea

Evaluarea este procesul prin care AutoLISP-ul determin\ valoarea unui obiect. Evaluarea se aplic\ [i la atomi [i la liste.

Fiecare obiect din AutoLISP are o valoare. Prin evaluarea unui obiect, AutoLISP-ul determin\ valoarea acestuia.

Obiective

~n acest capitol ve]i studia:

Procesul evalu\rii

Cum returneaz\ AutoLISP-ul o valoare

Cum evalueaz\ AutoLISP-ul atomi [i liste

Cum se folosesc func]iile aritmetice de baz\ `n AutoLISP

Cum se anuleaz\ evaluarea unui obiect

Cum leag\ AutoLISP-ul o valoare de o variabil\

Returnarea valorii

C`nd transmite]i un obiect spre evaluare AutoLISP-ului, acesta `i determin\ valoarea [i o returneaz\. ~ntr-un exemplu anterior, folosind caracterul "!", AutoLISP-ul a evaluat obiectul pi [i a returnat valoarea AutoCAD-ului. AutoCAD-ul a tip\rit valoarea returnat\ `n zona liniei de comand\.

Command: !pi

3.14159