第五章分支結(jié)構(gòu)

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1、第五章第五章 分支結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu) 分支結(jié)構(gòu)是計算機程序中一種主要結(jié)構(gòu)，它是進行邏輯判斷的主要手段。各種計算機語言都提供了實現(xiàn)分支結(jié)構(gòu)的語句，Auto LISP語言提供了兩個實現(xiàn)分支結(jié)構(gòu)的函數(shù)if和cond。本章的重點是介紹這兩個函數(shù)的功能和應(yīng)用。同時也是分別介紹各種測試函數(shù)。5.1 關(guān)系運算函數(shù)關(guān)系運算函數(shù) 關(guān)系運算函數(shù)就是對數(shù)值型表達式的大小進行比較的函數(shù)。這些函數(shù)的參數(shù)即數(shù)值表達式可以是兩個也可以是多個。關(guān)系運算函數(shù)的求值結(jié)果的返回值不是數(shù)值量而是邏輯量，如果成立返回值為T，否則為nil。Auto LISP語言提供了六種關(guān)系運算函數(shù)：5.1.1 格式格式 （函數(shù)名 數(shù)1 數(shù)2）其函數(shù)名：=等

2、于 小于 大于 =大于或等于 /=不等于 參數(shù)：數(shù)1數(shù)2為數(shù)值表達式，其值必須為數(shù)，可以是整型數(shù)也可以是實型數(shù)，如果是字符串，則要按ASC碼大小進行比較。函數(shù)的參數(shù)個數(shù)一般不限。5.1.2 功用及求值結(jié)果功用及求值結(jié)果 主要 用于比較各數(shù)值型表達式的值之間的關(guān)系，數(shù)值表達式可以是數(shù)字原子、變量或表，執(zhí)行關(guān)系運算函數(shù)時先對各表達式求值，再對其值進行比較，比較 結(jié)果成立，返回值為T，否則為nil。(e1 e2 e3 e4en)只有e1e2e3e4en 返回值為T，否則為nil。；e1en為表達式的數(shù)值。(=e1 e2 e3 e4en)只有e1e2e3e4en 返回值為T，否則為nil。(=e1 e

3、2 e3 e4en)只有e1=e2=e3=e4=en 返回值為T，否則為nil。但/=函數(shù)略有不同 (/=e1 e2 e3 e4en)只要有任意兩個數(shù)值表達式不等即返回T，只有全部相等返回nil。例如：(1 2 3 4 5)返回值為T (+4 3 2)(sqrt 4)1)返回值為T (setq a 3 b 4 c 6)(a b c)返回值為T (=a b c)返回值nil (“A”“B”“C”“X”“Y”“Z”)返回值為T（以ASC碼進行比較）(/=1 2 3 4)返回值為T (/=1 1 3 4)返回值nil 5.2 邏輯運算函數(shù)邏輯運算函數(shù) 對應(yīng)于一般高級語言的邏輯運算符，Auto LIS

4、P也相應(yīng)的提供了三種邏輯運算函數(shù)，即邏輯“與”and，邏輯“或”or和邏輯“非”not。Auto LISP的三個邏輯運算函數(shù) 的參數(shù)可以是任意類型的表達式，下面分別介紹：5.2.1 邏輯邏輯“與與”函數(shù)函數(shù)AND 1.調(diào)用格式調(diào)用格式 （and 表達式）表達式個數(shù)不限。2.功用及求值結(jié)果功用及求值結(jié)果 執(zhí)行該函數(shù)時對其各表達式依次求值，若求值過程中碰到nil，函數(shù)的返回值即為nil，若所有表達式的值均為非nil，該函數(shù)返回T。例如：(and 1 2 3 T)返回值T (and 1 2 3()返回值nil (and(setq e 10)(+3 1)12)返回值T 5.2.2 邏輯邏輯“或或”函數(shù)

5、函數(shù)OR 1.調(diào)用格式調(diào)用格式 （or 表達式）表達式個數(shù)不限。2.功用及求值結(jié)果功用及求值結(jié)果 執(zhí)行該函數(shù)時對表達式依次求值，只要有一個表達式的值為非nil則返回T。只有全部表達式的值為nil，才返回nil，例如：(or 1 2 3 nil)返回值T (or(3 5)返回值nil (or a b c d)返回值nil ；(a b c d均未賦值)5.2.3 邏輯邏輯“非非”函數(shù)函數(shù)NOT 1.調(diào)用格式調(diào)用格式 (not 表達式)只有一個參數(shù)。2.功用及求值結(jié)果功用及求值結(jié)果 當表達式的值為nil時，該函數(shù)返回T，否則返回nil，例如：(setq a 10 b /(A B C)c nil)(n

6、ot a)返回T (not b)返回nil (not c)返回T (not /()返回T 5.3 二分支條件函數(shù)二分支條件函數(shù) IF 5.3.1調(diào)用格式調(diào)用格式 (if測試表達式則表達式否則表達式)表達式可以是任意表達式，包括原子和表。5.3.2功用及求值結(jié)果功用及求值結(jié)果 在程序設(shè)計中，根據(jù)其是否滿足某一條件來決定程序走向時常用此函數(shù)，執(zhí)行此函數(shù)時，先對測試表達式進行求值，若其值為非nil，即測試式成立，執(zhí)行則表達式，并把其求值結(jié)果作為if函數(shù)的調(diào)用返回值。否則，若測試表達式的值為nil，且任選項否則表達式存在，則執(zhí)行否則表達式，并返回其求值結(jié)果，若否則表達式不存在，且測試表達式為nil，則

7、返回nil。例如：(if(=(+2 3)5)“Yes”“No”)返回值“Yes”(if(-3 2)6)“Yes”“No”)返回值“No”(setq c (if (/=“a”“a”)3 8)返回值8 (if(setq pt(getpoint“n p=?”)(print pt)p=?2,3 ；屏上顯示（2.0 3.0）（2.0 3.0）打印值 返回值 (if(or(4 3)“Yes”“No”)返回值“Yes”(if and(4 3)“Yes”“No”)返回值“Yes”(if not(=2 3)“Yes”“No”)5.3.3 注意注意 1.if函數(shù)的參數(shù)可以是任意表達式，即可以是數(shù)字原子、字符原子及

8、字符串亦可以是表。2.測試表達式的值不一定必須為T才算成立，因為從邏輯角度來說任何非nil的表達式都與T等效，只要其值為非nil即可，例如測試表達式為1.2.“text”，(List 1 2 3),(setq a 3.0)(+13 8),(print“a”),a（已賦值）等，其值雖非T，但為非nil，固測試均成立。并進行則表達式。只有測試表達式的值為nil，如/(),(and(3 2)測試不成功，則進行否則表達式。3.if函數(shù)中的則函數(shù)中的則表達式或否則表達式或否則表達式不能為多個表達式。否則表達式不能為多個表達式。否則必須用順序控制函數(shù)必須用順序控制函數(shù)progn。例如：(if(x 0)(p

9、rogn(setq y 10)(setq z(/y x)5.4 多分支條件函數(shù)多分支條件函數(shù)COND 5.4.1調(diào)用格式調(diào)用格式 (cond(測試式1結(jié)果1)(測試式2結(jié)果2)(測試式n結(jié)果n )cond函數(shù)的參數(shù)為任意數(shù)目的表，而每一個表中第一個元素為測試式，表中其余元素為結(jié)果。結(jié)果部分可以是多個表達式。測試式和結(jié)果均可以是任意S表達式。5.4.2 功用功用 多分支條件函數(shù)，包括多個測試條件。根據(jù)滿足條件的不同，執(zhí)行相應(yīng)的的操作。當執(zhí)行cond函數(shù)的函數(shù)時依次測試每一個條件分支，即對每個支表中第一個元素測試式求值。若測試結(jié)果為nil，即測試失敗，則轉(zhuǎn)向下一個條件分支。若某一個條件分支的測試式

10、求值結(jié)果為非nil，則該分支便是滿足測試條件的分支，其后面的其它分支即不在被求值，cond函數(shù)就轉(zhuǎn)向執(zhí)行該成功分支的結(jié)果。cond函數(shù)的控制結(jié)果見圖5.1。測試式1測試式2nil nilnil測試式nnil結(jié)果1結(jié)果2結(jié)果nTTT圖 5.1 5.4.3求值結(jié)果求值結(jié)果 cond函數(shù)總是對成功分支的結(jié)果部分各表達式進行求值并把邏輯上的最后一個表達式的求值結(jié)果作為調(diào)用cond函數(shù)的返回值。當所有分支的測試結(jié)果均為nil，或者一個分支也不存在時，cond函數(shù)返回nil。若成功的分支沒有結(jié)果部分，那么測試式的求值結(jié)果即為cond的返回值。為了深入理解cond函數(shù)的應(yīng)用、功能、下面舉幾個例子：例1用co

11、nd函數(shù)打印學生某門課的成績。(defun M1()(initget 7)(setq m(getreal“n 分數(shù)：”)(cond(m 60.0)(print“不及格”)(m 70.0)(print“及格”)(=0)”)(setq fx(cond(and(=x 0)(=x 2)(=x 5)(=x 0)(=x 2)(=x 5)(x 7)(expt x 3)T(exp x)即是錯誤的。2.最后一個表的測試式為T，它好象是一個收容器，凡是不能滿足上面任一測試式的情況，多收容在這個分支來執(zhí)行，表示“其它”的意思。3.每個分支表中的結(jié)果可以由多個表達式組成，若該分支條件成立其結(jié)果中各表達式依次被求值。4

12、.和if函數(shù)一樣，測試式、結(jié)果可以是任意表達式。5.5 其它測試函數(shù)其它測試函數(shù) 除前面介紹的測試函數(shù)外Auto LISP還提供了以下10個測試函數(shù)：判斷數(shù)的性質(zhì)的函數(shù) ZEROP，MINUSP，NUMBERP 判斷數(shù)據(jù)類型的函數(shù) TYPE，ATOM，LISTP，NULL，BOUNDP 判斷等值函數(shù) EQ，EQUAL 由于這些測試函數(shù)，大部分可用前面函數(shù)代替，有些函數(shù)不常用，故對其功能只作簡單介紹。5.5.1判斷性質(zhì)的函數(shù)判斷性質(zhì)的函數(shù) 1.ZEROP函數(shù) （1）調(diào)用格式調(diào)用格式 (zerop 項)（2）功用及求值結(jié)果功用及求值結(jié)果 測試項是否為零。若項為數(shù)，此函數(shù)返回T。否則返回nil。例如

13、：(setq a 0.0 b 12.0)(zerop a)返回T (zerop b)返回nil 2.MINUSP函數(shù)（1）調(diào)用格式調(diào)用格式 (minusp 項)（2）功用及求值結(jié)果功用及求值結(jié)果 測試項是否為負值，若項為數(shù)且其值為負，則此函數(shù)返回T，否則返回nil，例如：(minusp(-2.0 4.0)返回T (minusp 0)返回nil 3.NUMBERP函數(shù)（1）調(diào)用格式調(diào)用格式 (numberp 項)功用及求值結(jié)果功用及求值結(jié)果 測試項是否為數(shù)，若項的值為數(shù)，則返回T，否則返回nil。(setq e 1.2 f 3 g/(3 5)h/e)(numberp e)返回T (numberp

14、 f)返回T (numberp g)返回nil (numberp h)返回nil (numberp(eval)h)返回T 5.5.2判斷數(shù)據(jù)類型的函數(shù)判斷數(shù)據(jù)類型的函數(shù) 1.YYPE函數(shù) （1）調(diào)用格式調(diào)用格式 (type 項)（2）功用及求值結(jié)果功用及求值結(jié)果 該函數(shù)判斷項是什么數(shù)據(jù)，返回數(shù)據(jù)類型名，數(shù)據(jù)類型名在ATOMLST原子表中可找到，其表示的意義如表51所示：例如：(type/z)返回sym (type 16)返回int (type/(a b c)返回list (type“w”)返回str (type=)返回subrType返回值 意 義 REAL 實型數(shù) INT 整型數(shù) STR 字

15、符串 SYM 符號原子 LIST 表或用戶定義的函數(shù) SUBR 系統(tǒng)內(nèi)部函數(shù) FILE 文件描述符 PICKSET Auto CAD選擇集 ENAME Auto CAD實體名 PAGETB 函數(shù)頁表 表5-1 數(shù)據(jù)類型符號的意義 2.ATOM函數(shù)（1）調(diào)用格式調(diào)用格式 (atom 項)（2）功用及求值結(jié)果功用及求值結(jié)果 該函數(shù)測試項是否為原子，若是則返回T，否則返回nil。例如：(atom/a)返回T (atom/(x y z)返回nil 3.LISTP函數(shù)（1）調(diào)用格式調(diào)用格式 (listp 項)（2）功用及求值結(jié)果功用及求值結(jié)果 該函數(shù)測試項是否為表或用戶自定義的函數(shù)，若是則返回T，否則返

16、回nil。例如：(atom/（a b c）)返回T (atom/a)返回nil 4.NULL函數(shù)（1）調(diào)用格式調(diào)用格式 (null 項)（2）功用及求值結(jié)果功用及求值結(jié)果 該函數(shù)測試項的當前約束值是否為nil，若是則返回T，否則返回nil，例如：(setq a 1.0 b nil)(null b)返回T (null a)返回nil 5.BOUNDP函數(shù)（1）調(diào)用格式調(diào)用格式 (boundp 原子)（2）功用及求值結(jié)果功用及求值結(jié)果 該函數(shù)測試項是否為有無約束值，若原子的值是一個原子，且有一個值約束它，則返回T，否則返回nil，例如：(setq a 2.0 b nil c(1 2 3)d“ss”

17、)(boundp/a)返回T (boundp/b)返回nil (boundp/c)返回T (boundp c)返回nil (boundp/d)返回T 5.5.3等值函數(shù)等值函數(shù) 前面介紹的等值比較函數(shù)（=），它只能用于原子和字符串，而不能用于表，下面提供的等值函數(shù)EQ和EQUAL，可用于各種S表達式。1.調(diào)用格式調(diào)用格式 (eq 表達式1表達式2)(equal 表達式1表達式2)2.功用及求值結(jié)果功用及求值結(jié)果 eq和equal都是等值函數(shù)，即都是判斷表達式1和表達式2是否相等，但兩者有區(qū)別。equal函數(shù)只要它的兩個參數(shù)表達式1和表達式2的值相等就返回T，否則返回nil，而eq函數(shù)的等值更嚴

18、格，即不只是表達式1、表達式2的值要相等，而且要占用同一內(nèi)存空間才返回T，否則返回nil。若兩個表達式為原子，反映不出eq和equal的差異，即兩個函數(shù)是等價的，但如果二表達式為表就反映出二者的差異來。例如：(setq x/a)(setq y/a)(eq x y)返回T (equal x y)返回T 又如：(setq L1(list/a/b/c)返回(a b c d)(setq L2(list/a/b/c)返回(a b c d)(setq L3 L2)返回(a b c d)對equal函數(shù)來說，(equal L1 L2)和(equal L3 L2)，都返回T，但對eq來說，(eq L3 L2)

19、返回T，而(eq L1 L2)則返回nil。因為調(diào)用cons，list這樣函數(shù)構(gòu)成新表時，每調(diào)用一次都要從自由存貯表劃出一些新的內(nèi)存單元，用這些內(nèi)存單元來裝配新表，所以雖然（L1和L2)的值是相同的，都是表(a b c d)，但兩個表都占用了不同的內(nèi)存單元；另一方面用setq時，只只加一指針，即L3指向L2的值所在的內(nèi)存單元，所以L3和L2不僅值相等，而且都指向相同的內(nèi)存單元，所以(eq L3 L2)返回T。5.6 順序控制函數(shù)順序控制函數(shù)PROGN 5.6.1調(diào)用格式調(diào)用格式 (progn 標準表)5.6.2功能及求值結(jié)果功能及求值結(jié)果 該函數(shù)按順序?qū)γ恳粋€標準表進行求值，并返回最后一個標準

20、表的求值結(jié)果。例如：(if(=x 1)(progn (setq x(+x 2)(setq y(*x 4.0)(print(list x y)5.7 綜合舉例綜合舉例例1.齒輪參數(shù)修改的另一程序。(defun clxg2()(prompt“齒輪參數(shù)：p n i z”)(terpri)(initget“P N I Z”)(setq e(read(getwork“n欲修改的參數(shù)：”)(initget 7)(setq el(getreal“n修改值：”)(set e el)(initget“Y N”)(setq ch(strcase(getwork“n是否還要修改？”)；循環(huán)修改 (if(=ch“Y”

21、)(clxg2)例2.齒輪CAD系統(tǒng)的文本主菜單。(defun chd(/ch)(princ“*齒輪菜單*”)(print)(princ(strcat“n1設(shè)計計算”)(princ(strcat“n2結(jié)構(gòu)選型”)(princ(strcat“n3圖形繪制”)(princ(strcat“n4尺寸標注”)(princ(strcat“n5圖形輸出”)(print)(princ“*”)(print)(initget“1 2 3 4 5”)(setq ch(atoi(getwork“n輸入選項”)；函數(shù)(sjjs),(jgxx),(txhz),(ccbz),(txsc)等源程序省略。(cond(=ch 1)(sjjs)(=ch 2)(jgxx)(=ch 3)(txhz)(=ch 4)(ccbz)(t(txsc);cond );defun例3 限制輸入數(shù)據(jù)范圍（2070）的函數(shù)。(defun fw(/a)(setq a(getreal“n輸入一個數(shù)（2070）：”)(if(or(70)(progn(prompt“n輸入超界，請從新輸入”)(fw);progn );if )；如輸入超界從新執(zhí)行fw函數(shù)直至正確為止。