Лабораторная работа №1.

Тема: Язык программирования AutoLISP. Назначение. Возможности. Интегрированная среда разработки приложений Visual LISP. Инсталляция.
Цель: ознакомиться с применяемыми в системе AutoCAD средствами разработки программных приложений (API); узнать возможности и основное назначение языка AutoLISP; оценить интегрированную среду разработки Visual LISP; знать порядок установки приложения.
Ход работы.

1. Запустить AutoCAD одним из возможных способов.
2. Ознакомиться с возможностями языка AutoLISP.
2.1. Базовые сведения.
AutoCAD — это мощная, самая распространенная у нас и за рубежом инженерная система автоматизации проектирования самых разнообразных объектов: от плана офиса до космических станций.
Постоянно развивающаяся система AutoCAD состоит из трех основных компонентов: графического редактора AutoCAD, языка программирования высокого уровня AutoLISP и инструментальных средств для создания графического интерфейса пользователя.
Использование в системе AutoCAD языка AutoLISP не только значительно ускоряет процесс разработки проектной документации, но и позволяет создавать новые команды графического редактора, специализированные меню в среде AutoCAD, осуществлять доступ к графической базе данных и модернизировать ее, разрабатывать функции для решения самых разнообразных задач и, кроме того, создавать эффективные системы и подсистемы, связанные с обработкой информации, представленной в виде символов и чисел.
Язык LISP был создан в 1962 году Дж. Маккарти, профессором Стэнфордского университета для эффективного решения задач искусственного интеллекта. В настоящее время существует огромное количество версий этого языка, однако предпочтение отдается версии под названием COMMON LISP. Именно эта версия была поддержана Лабораторией искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (США), там же создана LISP машина и в качестве языка системного программирования использован COMMON LISP. По синтаксису и соглашениям AutoLISP наиболее близок к COMMON LISP.
2.2. Возможности AutoLISP.
Формы представления программы и обрабатываемых ею данных в LISP одинаковы. И то и другое представляется в виде списочной структуры. Программы могут обрабатывать, а также преобразовывать другие программы и даже самих себя, что позволяет эффективно использовать LISP для решения широкого круга задач.
В настоящее время на языке LISP реализованы многочисленные программные продукты: редакторы GNU EMAKS для различных языков программирования на ЭВМ семейства VAX, математическое обеспечение системы инженерного проектирования AutoCAD, системы аналитических преобразований, объектно-ориентированные системы, большинство экспертных систем и другие.Для 14-й версии AutoCAD создана мощная интегрированная среда программирования Visual LISP. Она включает следующие функциональные компоненты:
• текстовый редактор, ориентированный на синтаксис языка AutoLISP и использующий язык кодирования цветом (DCL), что значительно упрощает чтение и отладку программ на языке AutoLISP;
• консоль, куда выдаются сообщения о результатах загрузки программы, различные диагностические сообщения и т. д.;
• форматтер, который преобразует текст программы и придает ему легко читаемый структурированный вид;
• эмулятор AutoLISP, обеспечивающий наглядность процесса выполнения программы;
• программу проверки синтаксиса, распознавания неправильных конструкций AutoLISP;
• встроенную систему проверки, обеспечивающую удобный доступ к переменным и значениям выражений с целью просмотра структуры данных и их изменений;
• отладчик, обеспечивающий высокий уровень отладки программ;
• контекстно-зависимые справки для функций AutoLISP;
• систему управления проектом, которая упрощает работу с приложениями;
• упаковщик компилируемых файлов AutoLISP в ARX-модули;
• Visual LISP полностью поддерживает интерфейс Windows.
По сравнению с традиционными системами современные среды программирования, какой является интегрированная среда Visual LISP, позволяют повысить производительность программирования в несколько раз.

3. Состав компонентов Visual LISP
Visual LISP (VLISP) — это интегрированная среда разработки программ на языке программирования AutoLISP в системе AutoCAD 14 (2000), которая значительно облегчает процесс создания программы, ее изменения, тестирования и отладки. Кроме того, Visual LISP обеспечивает эффективное использование автономных приложений Object ARX, написанных на языке AutoLISP. Visual LISP включает следующие функциональные компоненты:
• текстовый редактор, ориентированный на синтаксис языка AutoLISP и использующий язык кодирования цветом (DCL), что значительно упрощает чтение и отладку программ на языке AutoLISP;
• консоль, куда выдаются сообщения о результатах загрузки программы, различные диагностические сообщения и т. д.;
• форматтер, который преобразует текст программы и придает ему легко читаемый структурированный вид;
• эмулятор AutoLISP, обеспечивающий наглядность процесса выполнения программы;
• программу проверки синтаксиса, распознавания неправильных конструкций AutoLISP;
• компилятор, который уточняет выполнение программы, ускоряет, а также обеспечивает безопасную и эффективную систему выдачи результатов;
• встроенную систему контроля, которая обеспечивает удобный доступ к переменным и значениям выражений с целью просмотра структуры данных и их изменений;
• отладчик, обеспечивающий высокий уровень отладки программ;
• контекстно-зависимые справки для функций AutoLISP;
• систему управления проектом, которая упрощает работу с приложениями;
• упаковщик компилируемых файлов AutoLISP в ARX-модули.
4. Запуск Visual LISP.
Visual HSP имеет собственный набор окон и меню, который отличается от соответствующего набора AutoCAD. Однако запуск интегрированной среды Visual LISP производится из системы AutoCAD. Вот почему при работе с Visual LISP систему AutoCAD необходимо хранить на рабочем столе в открытом виде. Если AutoCAD свернут, то для продолжения работы с Visual LISP окно AutoCAD необходимо восстановить и сделать eго активным. При работе с графикой интегрированная среда Visual LISP взаимодействует с системой AutoCAD, отвечая на подсказки относительно ввода. Запуск Visual LISP производится только после запуска системы AutoCAD. При этом возможны два варианта.
4.1. Загрузка приложения Visual LISP с помощью меню.
AutoCAD имеет иерархическую систему меню, состоящую из главного меню и системы падающих и всплывающих меню (подменю). Главное меню AutoCAD — это набор пунктов меню для вызова падающих меню. Набор пунктов главного меню располагается во второй строке рабочего стола AutoCAD (версии 14, 2000). Падающее меню AutoCAD — это набор пунктов меню для вызова всплывающего меню, диалогового окна или команды AutoCAD. Набор пунктов падающего меню располагается под соответствующим пунктом главного меню. Всплывающее меню AutoCAD -это набор пунктов меню для вызова всплывающего меню, диалогового окна или команды AutoCAD.
Набор пунктов всплывающего меню располагается справа от выбранного пункта меню. Выбор пункта меню можно выполнить щелчком по нему левой кнопкой мышки.
Чтобы произвести загрузку, вызовите в главном меню AutoCAD пункт Tools (Инструменты) и выберите в падающем меню пункт Load Application… (Загрузить приложение…). На экране появится диалоговое окно загрузки (Рис. 1). Далее выбирается пункт Load AutoLISP, ADS, and ARX Files (Загрузить AutoLISP, ADS, и ARX Файлы).
Чтобы выбрать приложение Visual LISP, щелкните в диалоговом окне загрузки по кнопке File (Файл), и на экране появится диалоговое окно выбора файлов (Рис.2). Выберете из списка Select AutoLISP, ADS, or ARX File (выбор AutoLISP, ADS или ARX файлов).
Рис.1. Диалоговое окно загрузки файлов AutoLISP, ADS и ARX
Рис. 2. Диалоговое окно выбора файлов AutoLISP, ADS или ARX
В этом окне надо выбрать папку под названием Vlisp и дважды щелкните по ней мышкой. На экране появятся файлы Visual LISP (Рис. 3).
Рис. 3. Диалоговое окно выбора файлов AutoLISP, ADS или ARX
Диалоговое окно выбора файла может содержать по умолчанию только файлы с расширением .LSP. В таком случае следует выбрать в поле Files of type (Тип файлов) расширение .ARX. Для этого щелкните мышкой по расположенной рядом кнопке со стрелкой вниз. Откроется список расширений. Выберите расширение ARX и щелкните по нему мышкой. В том же диалоговом окне появится другой набор файлов. Выделите файл под именем Vlide и щелкните по кнопке Открыть. На экране вновь появится диалоговое окно загрузки Load AutoLISP, ADS, and ARX Files (Загрузить AutoLISP, ADS, и ARX Файлы).
Чтобы файл Vlide можно было использовать в дальнейшем, включите флажок Save List (Сохранить список). В квадратике рядом с надписью Save List (см. Рис. 1) появится галочка. Щелкните по кнопке Load (Загрузить). На экране появится главное окно Visual LISP (Рис. 4).
4.2. Вариант загрузки приложения Visual LISP с помощью команды VLIDE.
В командной строке AutoCAD необходимо набрать команду Vlide ? Enter. На экране появится главное окно Visual LISP (Рис. 4).
Рис. 4 Главное окно Visual LISP
Краткий комментарий к рисунку:
В первой строке (строке заголовка) главного окна Visual LISP указано название окна Visual LISP for AutoCAD Release 14 (Visual LISP для AutoCAD 14-й версии).
Во второй строке главного окна Visual LISP расположены пункты главного меню.
Нижняя строка главного окна Visual LISP — строка состояния системы, в которой дается краткое описание функции команды.
5. Главное меню Visual LISP
Главное меню представляет собой систему, которая обеспечивает доступ ко всем средствам Visual LISP. По своей сути главное меню — основной управляющий центр интегрированной среды Visual LISP. Роль дополнительных центров играют панели инструментов и отдельные кнопки, за которыми закреплены команды, используемые наиболее часто.
Система меню Visual LISP — это хорошо скоординированная совокупность падающих и всплывающих меню. После щелчка мышкой по любому пункту главного меню или нажатия горячих клавиш (Hot Keys) на экране появляется соответствующее падающее меню. Горячая клавиша выделяется в названии пункта меню путем подчеркивания одной буквы. Для того чтобы с помощью клавиатуры получить быстрый доступ к пункту главного меню, а значит, и к соответствующему падающему меню, необходимо нажать клавишу Alt и, удерживая ее, нажать ту алфавитную клавишу, название которой подчеркнуто. Например, для быстрого обращения к пункту View (Просмотр) достаточно нажать комбинацию клавиш Alt+V.
Чтобы вызвать соседнее падающее меню, необходимо нажать клавишу со стрелкой влево или вправо. Выделить любой пункт падающего или всплывающего меню (подменю.) можно, щелкнув по нему мышкой или нажав клавишу со стрелкой вниз либо вверх. Для выполнения выбранной команды необходимо нажать клавишу Eater или горячую клавишу, название которой подчеркнуто. Чтобы закрыть падающее или всплывающее меню, достаточно нажать клавишу Esc или щелкнуть мышкой в поле окна вне меню.
Содержание падающих меню может изменяться в зависимости от используемого окна Visual LISP. Падающее меню состоит из пунктов, которые могут быть пунктами подменю, диалоговыми или не диалоговыми командами.
Если после названия пункта меню стоит многоточие, это означает, что перед вами диалоговая команда и при ее выборе появится диалоговое окно.
Когда в правой части пункта меню имеется треугольная стрелка, то при выборе данного пункта откроется подменю (всплывающее меню). В случае, когда яркость пункта меню понижена, этот пункт не доступен для использования.
Если пункту меню предшествует флажок (галочка) или он появляется при выборе пункта, то это свидетельствует о том, что данный пункт может находиться во включенном или выключенном состоянии. При наличии флажка слева пункт меню считается включенным, при его отсутствии — выключенным.
Подчеркнутая буква в названии пункта меню обозначает горячую клавишу (Hot Key), которая может быть использована для быстрого доступа к команде или меню. Клавиши, указанные справа от пункта меню, являются клавишами-акселераторами (Shortcut Keys, Acceleration Keys) и предназначены для оперативного доступа к пункту меню или команде.
В процессе выбора пункта меню часто появляются диалоговые окна, в которых предлагается ввести недостающую информацию, уточнить ре-яшмы выполнения команды и/или выбрать один из нескольких вариантов.
Элементы управления диалоговыми окнами:
Кнопка управления (command button), которая выполняет некоторое действие. Чтобы выполнить это действие, необходимо вначале выделить кнопку с помощью клавиши Tab (Shift+Tab), а затем нажать Enter или щелкнуть по кнопке мышкой;
Флажок (check box, option), который задает или уточняет режим выполнения команды. Он может находиться в двух состояниях — включенном (в квадратике слева стоит галочка) или выключенном (галочка отсутствует). Если флажок включен, то при выполнении команды будет осуществлено действие, указанное справа от квадратика. Смена состояния флажка производится щелчком мышки или путем выделения надписи справа с помощью клавиши Tab (Shift+Tab), а затем нажатия клавиши Space;
Переключатель (radio buttons), представляющий собой перечень взаимоисключаемых вариантов, из которых выбирается какой-либо один. Эти варианты называются положениями переключателя. Текущее положение отмечается точкой в кружочке слева. Для установки переключателя в нужное положение необходимо щелкнуть по этому кружочку мышкой или выделить надпись справа с помощью клавиши Tab (Sbift+Tab), а затем нажать клавишу Space;
Поле ввода (text box), которое позволяет набирать, оставлять или редактироватьимеющуюся последовательность символов. Поле ввода предоставляет возможность вставлять текст из буфера обмена или копировать его туда. Чтобы обеспечить ввод символов в поле с клавиатуры, необходимо щелкнуть по полю ввода мышкой или ввести курсор в поле с помощью клавиши Tab (Shift+Tab);
Прокручиваемый список (scrolling list), который содержит те или иные элементы, в частности папки (каталоги), файлы, в определенной последовательности. Если элементов много, справа и/или снизу список имеет полосы прокрутки, которые дают возможность просмотреть весь список. Для выделения элемента из списка, щелкните по нему мышкой. Можно использовать Tab и клавиши со стрелками;
Раскрывающийся список (drop-down list), содержащий набор элементов. Из этого набора выбирается единственный элемент, который оказывается видимым. Для выбора другого элемента нужно щелкнуть мышкой по кнопке в правой части списка. Когда список откроется, щелкните по выбранному элементу. Возможно, придется использовать приемы прокрутки. Как и в прокручиваемом списке, искать элемент можно по первой букве. Чтобы отменить действия по выделению другого элемента, щелкните мышкой вне зоны раскрывшегося списка или нажмите клавишу Esc.
Рис. 5. Падающие меню работы с файлами (File) при активном окне текстового
редактора (слева) и при активном окне консоли Visual LISP (справа)
5.1. Падающее меню работы с файлами (File)
Вызов производится из пункта File (Файл) главного меню или при нажатии комбинации клавиш Alt+F. Внешний вид представлен на Рис. 5.
Оно включает следующий набор пунктов:
• New File (Новый файл) или нажатие комбинации клавиш Ctrl+N обеспечивает создание нового файла с помощью диалогового окна <Untitled-0> (Без названия-0) (Рис. 6). Номер окна без названия определяется числом созданных, но еще не названных файлов. Нумерация еще не названных окон начинается с 0.
Примечание! Если щелкнуть по значку, расположенному слева от названия окна, появится контекстное меню (Рис. 6), которое включает ряд пунктов:
Рис. 6. Окно для создания нового файла
— Восстановить (Restore) — восстанавливает размер окна до прежнего размера;
— Переместить (Move) — перемещает окно в другое место;
— Размер (Size) — изменяет размер окна. При выборе этого пункта указатель мышки изменит свою форму. Нажмите клавишу ?, ?, ? или ?, чтобы указать границу окна, которую вы намереваетесь переместить. Переместите границу, двигая мышку либо нажимая ту же или противоположную ей клавишу. Завершите операцию щелчком мышки или нажатием клавиши Enter (Ввод);
— Свернуть (Minimize) — сворачивает окно до минимальных размеров (уменьшенный размер заголовка окна);
— Развернуть (Maximize) — разворачивает нормальное или свернутое окно до максимально возможных размеров;
— Закрыть (Close) — закрывает окно;
— Следующее (Next) — обеспечивает переход к следующему окну. Это же действие может быть выполнено путем нажатия комбинации клавиш Ctrt+F6.
• Oреn File… (Открыть файл) или нажатие комбинации клавиш Ctrl+O вызывает диалоговое окно открытия файла Open File to edit/view (Открыть файл для редактирования/просмотра) (Рис. 7). Достаточно найти нужный файл, дважды щелкнуть по нему мышкой, и на экране появится окно для работы с этим файлом.
Рис. 7 Диалоговое окно открытия файла.
• Rеореn (Переоткрыть) — вызывает подменю, содержащее список файлов, с которыми ранее работал пользователь. Если щелкнуть по любому из файлов списка, откроется окно текстового редактора с этим файлом. Последний пункт подменю, если щелкнуть по нему мышкой, может вызвать диалоговое окно Choose file to edit (Выбор файла для редактирования) с еще большим списком файлов, с которыми ранее работал пользователь. В данном диалоговом окне можно удалить или открыть любой из файлов списка;
• Save (Сохранить) или нажатие комбинации клавиш Ctrl+S сохраняет файл под тем же именем;
• Save AS (Сохранить как) или нажатие комбинации клавиш Ctrl+Alt+S вызывает диалоговое окно Save as (Coxpaнить как), с помощью которого можно сохранить файл под новым именем и/или в новом месте, в другом формате;
• Save All (Сохранить все), если он доступен, или нажатие комбинации клавиш Alt+Shift+S сохраняет все открытые файлы;
• Close (Закрыть) или нажатие комбинации клавиш Ctrl+F4 закрывает активное окно, то есть окно текущей программы (файла);
• Revert (Возвратить) возвращает содержимое буфера в файл;
• Close All (Закрыть все) закрывает все окна текстового редактора;
• Print… (Печать) или нажатие комбинации клавиш Ctrl+P вызывает диалоговое окно печати для ввода имени принтера, числа копий и ряда других установок;
• Print Setup… (Настройка принтера) вызывает диалоговое окно настройки принтера для установки размера бумаги и ввода ряда других установок;
• Make Application (Создать приложение) или нажатие комбинации клавиш Ctri+Shift+M выводит следующий список Мастеров приложений (Рис. 8):
Рис. 8 Список Мастеров приложений
— New Application Wizard… (Мастер нового приложения) вызывает диалоговое окно для создания нового приложения с помощью Мастера;
— Existing Application Wizard… (Мастер существующего приложения) вызывает диалоговое окно для изменения существующего приложения с помощью Мастера;
— Build Application from Make File (Создать приложение из make-файла) предназначено для построения приложения из файла с расширением МКР;
• Load File… (Загрузить файл…) или нажатие комбинации клавиш Ctrl+Shift+L вызывает диалоговое окно загрузки файлов Load lisp file (Загрузить lisp файл) (Рис. 9);
Рис. 9 Диалоговое окно загрузки файла
• Toggle Console Log… (Установить/удалить файл регистрации консоли) вызывает диалоговое окно для создания файла регистрации Open Log (Открыть файл регистрации) (Рис. 10);
Рис. 10 Открытие диалогового окна файла регистрации
• Exit (Выйти) или нажатие комбина-1щи клавиш-Alt+Q. вызывает диалоговое окно Exiting Visual LISP… (Выход из Visual LISP) для выхода из системы Visual LISP (Рис. 11). В диалоговом окне появляется вопрос Really want to quit session? (Действительно ли вы хотите выйти из Visual LISP?). Если щелкнуть по кнопке Yes (Да), то сеанс работы с Visual LISP завершится.
Рис.11 Диалоговое окно выхода из Visul LISP

Практическое задание.
1. Выйти из AutoCAD и повторно осуществить запуск Visual LISP всеми возможными способами.
2. Открыть любой существующий файл .LSP, сделать дубликат и проверить действие всех команд и опций в разделе меню File (применительно к новому файлу).