AutoLISP与VisualLISP基础教程：掌握AI时代的CAD编程

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"AutoLISP和VisualLISP基础教程" AutoLISP是专为扩展和定制AutoCAD功能而设计的一种编程语言，它基于LISP，一种50年代末期诞生的、专注于处理序列数据（List Processing）的第四代人工智能语言。LISP以其独特的列表结构和强大的处理能力著称，而AutoLISP则将这些特性应用于CAD环境，使用户能够直接增强和修改AutoCAD的指令集。 AutoLISP语言的特点包括： 1. **直译执行**：程序可以直接在AutoCAD内部运行，无需预先编译。 2. **安全性**：即使程序出错，也不会对操作系统造成负面影响。 3. **列表结构**：数据和程序都以列表形式表示，这是LISP语言的核心特征。 4. **调用AutoCAD命令**：可以调用几乎所有的AutoCAD内置命令，具有强大的图形处理能力。 5. **集成性**：内置于AutoCAD，无需额外购买工具或开发环境。 6. **对话框创建**：配合AutoCAD的PDB（Program Development Block）和DCL（Dialog Control Language），可以创建自定义对话框。然而，AutoLISP也存在一些不足： 1. **执行速度**：相比ObjectARX（基于C或C++的开发环境，替代了早期的ADS），其执行速度较慢。 2. **程序保护**：原始程序的保护相对困难。 3. **硬件数据访问**：对底层硬件数据的直接访问不如ObjectARX方便。在AutoLISP中，所有元素都表现为函数形式，程序由一系列函数的顺序执行构成。函数的基本结构如下： `(函数名称参数1 参数2 ...)` 例如： `(PRINC "AutoLISP Programming")` 每个函数都需用一对小括号括起，括号内依次是函数名和参数。括号必须正确配对，即有多少左括号就有多少右括号。函数的执行过程是对其参数进行求值的过程。通过这种方式，AutoLISP提供了构建复杂逻辑和控制流程的能力，使得用户能够编写出灵活且功能丰富的CAD应用。学习AutoLISP的基础知识，包括了解其数据类型、函数调用规则以及如何创建和管理列表，是掌握这一语言的关键步骤。对于更复杂的定制需求，VisualLISP提供了一个集成的开发环境，扩展了AutoLISP的功能，使得开发更加高效和直观。

COMMAND : (= (- 50 25) (SQRT 625)) Result : T

设计一简单程序(名称为 AIR),在呼叫程序时,检查传入的数值自变量(为空气污染指数)是否大于 200(即严重

空气污染)

---- 启动文字编辑器,开启 TEST.LSP 程序文件,输入下列程序代码 :

(DEFUN AIR (NUM) (> NUM 200))

---- 输入后存盘(纯文字格式)

---- 在 AutoCAD 绘图模式的指令行提示符号后,使用 LOAD 函数重新加载程序文件

COMMAND : (LOAD "C:/TEST")

---- 在 AutoCAD 绘图模式的指令行提示符号后,输入自定函数名称及参数执行

COMMAND : (AIR 175) Result : nil

COMMAND : (AIR 215) Result : T

四流程控制

第 1 节

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条件判断

是利用条件函数,配合关系及逻辑运算所设定的一些准则,令程序自行分析,因应情况作出适当行动.

单一条件

(IF 条件表达式是表达式 [否表达式] )

函数先检查条件表达式,若其传回值为 T,便会执行其后的是表达式

若有提供否表达式,且条件表达式的传回值为 nil,函数将不会执行(跳过)是表达式而执行否表达式

若没有提供否表达式,且条件表达式的传回值为 nil 时,函数将不作任何事情

IF 函数可以巢状方式嵌套,即在是或否的表达式中加入另一个 IF 函数

练习 (Exercises)

判断空气污染指数 : 大于 100 = Very High, 51 至 100 = High, 26 至 50 = Medium, 25 或以下 = Low

---- 启动编辑器,开启 C:/TEST.LSP 程序文件;新增 AIR-1 自定函数,程序代码如下 :

(DEFUN AIR-1 (NUM) (IF (> NUM 100) (PRINC "Very High"))

(IF (AND (> NUM 50) (<= NUM 100)) (PRINC "High"))

(IF (AND (> NUM 25) (<= NUM 50)) (PRINC "Medium"))

(IF (<= NUM 25)) (PRINC "Low"))

(PRINC))

程序说明

1 设定函数名称,并将数据存入自变量 NUM 内;用 IF 函数判断变量 NUM 是否大于 100;若是则显示字符串

Very High 响应

2 用 IF 函数判断变量 NUM 是否大于 50 且(AND)小于或等于 100;若是则显示 High 响应

3 用 IF 函数判断变量 NUM 是否大于 25 且(AND)小于或等于 50;若是则显示 Medium

4 用 IF 函数判断变量 NUM 是否小于或等于 25;若是则显示 Low

5 是一个没有提供任何自变量的 PRINC 函数;用以抑制显示答案时尾部符加的 nil 或重复的传回值;而最右一

个关括号,是用以对应第 1 行最左边的开括号

IF 函数的巢状练习 : 修改上一课的程序练习,将多个 IF 函数合并成巢状嵌套

---- 启动文字编辑器,开启 C:/TEST.LSP 程序文件

---- 新增程序 AIR-2,其程序代码如下 :

(DEFUN AIR-2 (NUM) (IF (> NUM 50) (PRINC (IF (> NUM 100) "Very high" "High"))

(PRINC (IF (> NUM 25) "Medium" "Low")))

(PRINC))

程序说明

1 设定函数名称,并将数据存入自变量 NUM 内;用 IF 函数判断变量 NUM 是否大于 50;

若条件成立(变量 NUM 大于 50)时,再用另一个 IF 函数判断变量是否大于 100;

若条件成立(变量 NUM 大于 100)时,使用 PRINC 函数显示字符串 Very High,否则显示 High

2 若在第 1 个 IF 函数判断中,条件不成立(变量 NUM 不大于 50)时;

再用另一个 IF 函数判断变量是否大于 25;

若条件成立(NUM 大于 25)时,显示字符串 Medium,否则显示字符串 Low

3 是一个没有提供任何自变量的 PRINC 函数;用以抑制显示答案时尾部符加的 nil 或重复的传回值;而最右一

个关括号,是用以对应第 1 行最左边的开括号

注意 :

第 1 行最后一个关括号是对应前面的 PRINC 函数,尾 2 的关括号则是对应 IF 函数 (判断 NUM 是否大于 100)

第 2 行最后一个关括号是对应第 1 行的 IF 函数 (判断 NUM 是否大于 50),尾 2 的关括号则是对应 PRINC 函

数,尾 3 的关括号则是对应 IF 函数 (判断 NUM 是否大于 25)

最右边的关括号是对应第 1 行最左边的开括号

PROGN 函数

在以上各范例中,执行的表达式均为单一的函数运算;若要在表达式中顺序执行一连串的函数,便要将各函数

包含在一个 PROGN 函数内;函数的传回值会是该 PROGN 函数中,最后一个表达式的运算结果

---- 修改 TEST.LSP 程序文件的 AIR-1 程序,第 1 个 IF 函数如下,其余的 IF 函数请自行修改

e.g. (IF (> NUM 100) (PROGN (SETQ DISP "Very High") (PRINC DISP)))

注意 : 最后一个关括号是对应前面的 IF 函数 (判断变量 NUM 是否大于 100)

尾 2 的关括号是对应 PROGN 函数 (用以包含 SETQ 及 PRINC 函数)

尾 3 的关括号是对应 PRINC 函数的

第 2 节

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条件判断

多重条件

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