LISP教程.docx

1、LISP教程14.1 关于AutoLISPAutoLISP是由Autodesk公司开发的一种LISP程序语言（LISP是List Processor的缩写）。第一篇关于LISP的参考文献是由John McCarthy 在1960年4月的ACM通讯中发表的。除了FORTRAN和COBOL，大多数在六十年代早期开发出来的语言都过时了，可是LISP却生下来，并且已经成为人工智能（AI）的首选程序序言。AutoLISP解释程序位于AutoCAD软件包中，然而AutoCAD R2.17及更低版本中并不包含AutoLISP解释程序，这样，只有通过AutoCAD 2.18及更高版本才可以使用AutoLISP

2、语言。AutoCAD软件包中包含大多数用于产生图形的命令，但仍有某些命令末被提供。例如，AutoCAD中没有在图形文本对象内绘制矩形及作全局改变的命令。通过AutoLISP，你可以使用AutoLISP程序语言编制能够在图形文本对象内绘制矩形或作全局选择性改变的程序。事实上，可以用AutoLISP编制任何程序，或把它嵌入到菜单中，这样定制你的系统会取得更高的效率。现在，已经有数以百计的第三方软件开发人员使用AutoLISP语言编制各种应用程序软件包，例如，本文作者开发了一个名为SMLayout的软件包，用它可以产生各种复杂几何图形的平面布局图，这些几何图形包括管道的交叉部、过渡都、圆柱、弯管接头

3、、圆锥以及罐顶。目前社会上非常需要AutoLISP程序员为应用软件及客户菜单的开发提供顾问。在本章中，我们假定读者已经熟悉了AutoCAD命令及AutoCAD的系统变量。但是，在开始学习AutoLISP时，却并不需要你是一位AutoCAD或编程专家。同时，本章还假定读者并无编程方面的知识。如果你熟悉任何一种编程语言，那么学习AutoLISP就会很容易。对各种函数的评细探讨以及对例题的逐步讲解会使你学起来很有兴趣。本章讨论常用的AutoLISP函数以及它们程序编制中的应用。对于本章中未涉及的函数，请参阅Autodesk公司的AutoLISP程序员参考手册。AutoLISP对硬件没有任何特殊要求。

4、如果系统能够运行AutoCAD，那么同样也可以运行AutoLISP。AutoLISP程序可以使用任何文本编辑器进行编制。14.2 数学运算任何编程语言都提供数学函数。在AutoLISP中，同样提供了编程以及数学计算所需的大部分数学函数，你可以使用AutoLISP对数字进行加、减、乘、除运算，还可以得到以弧度表示的角度的正弦值、余弦值及反正切值等。使用AutoLISP还可以进行许多其他计算。这一节主要讨论AutoLISP程序语言支持的常用数学函数。1.加法格式(+ num1 num2 num3.)此函数（）计算加号（）右边所有数字的和(+ num1 num2 num3.)。这些数字可以是整数或实

5、数。如果均为整数，则和为整数；如果均为实数，则和为实数。但是如果既有整数又有实数，则和为实数。如下所示，在前两个例子中，所有数字均为整数，所以结果是整数。在第三个例子中，一个是实数（50.0），故结果为实数。 示例： Command:（+2 5）返回 7 Command:（+2 30 4 50）返回86 Command:（+2 30 4 50.0）返回 86.02. 减法格式(- num1 num2 num3.）此函数（）从第一个数中减去第二个数（num1-num2）。如果多于两个数，就用第一个数字减去其后所有数字的和num1-(num2+num3.)。在下面的第一个例子中，28减去14后返回

6、14。因为两个数均为整数，结果亦为整数。在第三个例子中20与10.0相加，并用50减去两数的和（30.0），返回一个实数20.0。 示例：Command：(- 28 14) 返回14Command：（- 25 7 11）返回 Command：（ 50 20 10.0）返回20.0Command：（ 20 30）返回河0Command：（ 20.0 30.0）返回-10.03.乘法 格式（* num1 num2 num3） 此函数（）计算乘号右边所有数字的乘积( num1num2num3.)。若均为整数，它们的乘积亦为整数；若其中含有一个实数，乘积即为实数。 示例： Command:(* 2 5

7、) 返回10 Command:(* 2 5 3) 返回30 Command:(* 25 3 2.0) 返回60.0 Command: (* 2 -5.5) 返回-11.0 Command: (* 2.0 -5.5 -2) 返回22.04.除法格式（ / num1 num2 num3）此函数（）用第一个数除以第二个数。如果多于两个数，就用第一个数除以其后所有数的乘积num1/（num2 num3 .）。在下面的第四个例子中，用200除以5.0与4的乘积200/(5.04)。示例：Command：（/ 30）返回 30Command：（/ 3 2）返回1Command：(/3.0 2) 返回 1.

8、5Command：（/ 200.0 5.0 4）返回 10.0Command：（/ 200 -5）返回-40Command：（/ -200 -5.0）返回40.014.3 增量、减量与绝对数字1.增量数字格式(1+ number）此函数（）使数字与1(整数)相加，返回一个增加1的数。在下面的第二个例子中，1与-10.5相加返回-9.5。示例：（1+ 20）返回 21（1+ -10.5）返回-9.52.减量数字格式(1- number）此函数（1-）从数字中减去1（整数），并返回一个减去1的数。在下面的第二个例子中-10.5减去1返回-11.5。示例：（1- 10）返回9（1- 10.5）返回-

9、11.53.绝对数字格式(abs num）abs函数返回一个数的绝对值。该数可以是整数或者实数。在下面的第二个例子中,由于-20的绝对值为20，故函数返回20。 （abs 20）返回 20 （abs -20）返回20 （abs -20.5）返回20.514.4 三角函数1.sin函数 格式( sin angle) sin函数计算一个角（以弧度表示）的正弦值。在下面的第二个例子中，sin函数计算Pi（180度）的正弦值并返回0。 示例： Command：（sin 0）返回0.0 Command：（sin Pi）返回0.0 Command：（sin 1.0472）返回0.8660272.cos函数

10、 格式(cos angle) cos函数计算一个角（以弧度表示）的余弦值。在下面的第三个例子中，cos函数计算Pi（180度）的余弦值并返回-1.0。 示例： Command：（cos 0）返回.0 Command：（cos 0.0）返回1.0 Command：（cos Pi）返回-1.0 Command：（cos 1.0）返回0.5403023.atan函数 格式( atan num1） atan函数计算数的反正切值，返回角度以弧度表示。下面的第二个atan函数计算1.0的反正切值并返回0.785398（弧度）。 示例： Command：（atan 0.5）返回0.463648 Comman

11、d：（atan 1.0）返回0.785398 Command：（atan -1.0）返回-0.7853984.具有两个参数的atan函数 格式( atan num1 num2） 还可以在atan函数中再指定一个数。若指定了第二个数，函数将以弧度形式返回（num1/num2）的反正切值。在下面的第一个例子中，第一个数（0.5）除以第二个数(1.0)，atan函数计算商（0.5/1=0.5）的反正切值。 示例： Command：（atan 0.5 1.0）返回0.463648弧度 Command：（atan 20 3.0）返回0.588003弧度 Command：（atan 2.0 -3.0）返回

12、2.55359弧度 Command：（atan -2.0 3.00）返回-0.5880033弧度 Command：（atan -2.0 -3.0）返回-2.55359弧度 Command：（atan 1.0 0.0）返回1.5708弧度 Command：(atan -0.5 0.0)返回-1.5708弧度5.angtos函数格式(angtos anglemadeprecision）angtos函数以字符串格式返回以弧度表示的角度值。字符串格式由made和 precision的设置决定。 示例：Command：（angtos 0.588003 0 4）返回“33.6901Command：（ang

13、tos 2.55359 0 4）返回“145.3099Command：（angtos 1.5708 0 4）返回“90.0000Command：（angtos -1.5708 0 2）返回“270.00注意 在（angtos anglemodeprecision）中： angle是以弧度表示的角度值。 mode是与AutoCAD系统变量AUNITS相对应的angtos模式。 AutoCAD中可用模式如下： 模式 编辑格式 0 十进制角度 1 度分秒 2 梯度 3 弧度 4 测量单位precision是一个整数，用于控制小数的位数，与AutoCAD系统变量AUPREC相对应。 其最小值为0，最大

14、值为4。在上面的第一个例子中，angle为0.588003弧度，为0（十进制角度），precision为4（小数点后有四位）。函数返回33.6901。14.5关系表达式在程序中，通常都需要测试某些特定的条件。若条件为真，程序执行某些功能，若不为真，执行另外一些功能。例如，条件表达式（if( X 5)），若变量的值小于5，测试结果为真。编程过程中经常要用到这种类型的测试条件。本节讨论在AutoLISP编程中要用到的各种关系表达式。1.等于格式（= atom1 atom2）该函数（=）检查两个元素是否相等。若相等，条件为真，函数返回。同样，若指定的元素不相等，条件为假，函数返回nil。 示例： （

15、= 5 5）返回 （= 5 49）返回nil （= 5.5 5.5 5.5）返回 (= “”）返回 （=“s “”）返回nil2.不等于 格式（= atom1 atom2） 该函数（=）检查两个元素是否不相等。若不相等，条件为真，函数返回。同样，若指定的元素相等，条件为假，函数返回nil。 示例： （=50 4）返回 （= 50 50）返回nil （= 50 -50）返回 （= “yes” “no”）返回3.小于 格式（atom1 atom2） 该函数（）检查第一个元素（atom）是否小于第个元素（atom）。若为真，函数返回，否则返回nil。 示例： （ 3 5）返回T （ 5 3 4）返回

16、nil （ “x” “y”）返回T4.小于等于 格式(= atom1 atom2.） 该函数( 15 10）返回 （10 9 9）返回nil （“c”“”）返回6.大于等于 格式（= atom1 atom2） 该函数(=)检查第一个元素（atom1）的值是否大于等于第二个元素（atom2）。若是，函数返回，否则返回nil。在下面第一个例子中，78大于但木等于50，因此，函数返回。 示例：(= 78 50) 返回(= x“y) 返回nil 返回顶部 打印本页 关闭窗14.6 defun、setq、getpoint与Command函数1.defun函数defun函数用于在AutoLISP程序中定义

17、函数，其格式为： (defun nameargument） 其中name函数名 argument参数列表 示例：(defun ADNUM（），定义了一个函数ADNUM，此函数天参数，亦无局部变量（ Local symbols）。这就意味着程序中用到所有变量均为全局变量。全局变量的值在程序结束时不会丢失。(defun ADNUM (b c)，定义了一个含有三个参数、 和c的函数ADNUM。变量、 、 从程序外部获取它们的值。(defun ADNUM（/ ），定义了一个含有两个局部变量和的函数ADNUM。局部变量在程序的执行期间保留其值，而且只能在它所在的程序中使用。(defun ：ADNUM（）

18、，在函数名前加上：后，此函数就可以通过在AutoCAD的Command：提示符后输入其函数名来执行。如果没有使用：，函数名则必须置于圆括号中。注意 AutoLISP包含一些内置函数，不要使用其中的任一名称作为函数名或变量名，以下是一些AutoLISP内置函数的保留名称列表。Abs ads alloc and angle angtos append apply atom ascii assoc atanAtof atoi distance equal fix float if length list load member nilOpen or pi read repeat reverse se

19、t type while2.setq函数 setq函数用于给变量赋值，其格式如下： （setq name valueName value） 其中Name变量名 value赋予变量的值 赋予变量的值可以是任何表达式(数字表达式，字符串表达式或既含有字母又含有数字的表达式)。若该值为字符串，其长度不可超过100个字符。 Command：（setq 12） Command：（setq 6.5） Command：（setq 8.5 12） 在最后一个表达式中，8.5被赋予变量，12被赋予变量。 Command：（setq answer“”） 这个表达式中，字符串值“”被赋给变量answer。 setq

20、函数还可用于与其他表达式联合为变量赋值。下面的例子setq函数被用来为不同的变量赋值。 （setq pt1（getPoint“Enter start Point：） （setq angl(getangle“Enter angle：”)） （setq answer（geststring“Enter YES or NO：”）注意 不要给AutoLISP使用的一些内置函数名及符号赋值。下面的函数是有效的，但由于保留符号Pi及angle将被重新定义，因此不要使用。 (setq Pi 3.0） （setq angle）3.getpoint函数getpoint函数暂停程序的运行，允许用户输入一个点的、坐标

21、或、坐标。该点的坐标可以由键盘或使用屏幕光标输入。getpoint函数的格式为：（getPointPointPrompt）其中point输入一个点，或选择一个点 prompt将显示在屏幕上的提示 示例： （setq Pt1（getpoint） （setq Pt1（getPoint“Enter start Point 注意 不能输入其他的AutoLISP例程名来响应getpoint函数。二维或三维的点应考虑定义在当前用户坐标系统（）下。4.Command函数Command函数用于在AutoLISP程序内部执行标准的AutoCAD命令。AutoCAD命令名及命令选项必须置于双引号内。Command

22、函数的格式为： （Command “Commandname”） 其中CommandAutoLISP函数CommandnameAutoCAD命令示例：（Command“line” Pt1 Pt2“”）“line” AutoCAD 命令Pt1第一点Pt2第二点“”用于返回 注意 在AutoCAD R12之前的版本中，不能使用Command函数执行AutoCAD的PLOT命令。 例如，（Command“plot”）是无效表达式。在AutoCAD 2000、 R14 和R13中，才可以通过Command函数使用plot命令（Command“plot”）。Command函数不能使用 AutoCAD的DT

23、EXT或TEXT命令输入数据。（ 可以用Command函数发出DTEXT及TEXT命令，还可以输入文本高度及旋转角度，但却不能在DTEXT或TEXT命令提示文本输入时输入文本）。不能通过Command函数使用 AutoLISP的输入函数。这些输入函数为 getpoint、getangle、getstring及getint。例如，（Command“getPoint）和（Command“getangle）均为无效函数。如果程序中包含这样的函数，在其被装入时就会显示一条错误信息。例1 编写一个程序，该程序将提示用户选择三角形的三个顶点，并通过它们绘出如图12.1所示的三角形。 多数程序都包含三个基本

24、组成部分，即输入、输出及处理过程。其中处理过程的功能为根据给定的输入来产生预期的输出（见图122）。 编写程序前，必须确认这三部分。 本例中，程序的输入为三个点的坐标，期望的输出为一个三角形。用以生成该三角形的处理过程为：由P1到P2、由P2到P3、到P3到P1各画一条直线。弄清这三部分就会使编程过程更清晰。 处理过程对于程序的成功起着很重要的作用。有时它很简单，有时却包含复杂的计算。如果程序包含大量运算，就应该把它分成若干个程序（甚至是子程序），并按逻辑的顺序和系统的顺序安排好它们。同时请记住，程序需要随时修改，也很有可能被其他程序员修改。因此，应尽可能使程序清晰、明了，以便其他程序员了解程

25、序在其执行过程中的不同阶段在做些什么。如果可能，请给出草图，并且说明要点。 输入 输出 P1点的位置 P2点的位置 三角形P1，P2，P3 P3点的位置 处理过程 从P1到P2画线 从P2到P3画线 从P3到P1画线下面的文件是例1的AuotLISP程序清单。右边的行号只为方便引用，并不是程序的一部分。；this program will prompt you to enter three points 1；of a triangle from the keyboard ,or select three points 2；by using the screen cursor .P1,P2,P3

26、 are triangle corners. 3 4(defun： ：triang1() 5 （setq P1（getPoint“ Enter first Point of triangle：”） 6 （setq 2（getPoint“ Enter second Point of triangle：” 7 （setq 3（getPoint“ Enter third Point of triangle：”） 8 （Command“line” P1 P2 P3“”） 9） 10说明第13行前三行为注释行，用于描述程序中的函数。这几行很重要因为有它们，编辑程序会变得简单一些。可以在任何必要的时候使用注释。所有的注释行都必须以分号（；）开头，当程序装入时这些行会被忽略。第4行：行为空行，用于分隔程序与注释部分。空行还可以用来分隔程序的不同模块。这样便于区分程序的不同部分。空行对程序没有影响。第5行：（defun C: triang1()本行中，defun为一个AutoLISP函数，它定义了函数TRIANG1。TRIANG1为该函数的函数名。由于此函数名前带有：，因此该函数可以像AutoCAD命令一样