淺談NAPA宏語言二次開發(fā)

金攀峰

（揚(yáng)州大洋造船有限公司技術(shù)部，揚(yáng)州 225107）

摘 要：本文結(jié)合實(shí)例，簡(jiǎn)介了NAPA宏語言的組成、編寫方法以及NAPA函數(shù)、數(shù)組、程序調(diào)試方法等，供使用者編制、應(yīng)用NAPA宏語言程序作為參考。

關(guān)鍵詞：NAPA；NAPA MACRO；NAPA宏語言編寫；NAPA二次開發(fā)

中圖分類號(hào)：U662.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 前言

NAPA系統(tǒng)是一個(gè)專業(yè)的、綜合性的船舶性能設(shè)計(jì)工具軟件。NAPA的發(fā)展，早期由于受計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)發(fā)展的限制，僅能工作在命令行模式，沒有圖形窗口，操作方式類似于DOS操作系統(tǒng)，每一個(gè)操作都是通過鍵盤輸入命令來實(shí)現(xiàn)的，這種重復(fù)輸入命令的交互方式會(huì)耗費(fèi)用戶大量的時(shí)間。如果把需要的命令按照先后次序集合在一起，使用批處理的方式進(jìn)行操作就會(huì)更高效、更準(zhǔn)確，通常將這種操作方式稱為宏，其本質(zhì)是一種簡(jiǎn)化的腳本語言。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，視窗化的交互方式僅需要鼠標(biāo)點(diǎn)擊就能完成操作，這種方式更受到了人們的歡迎。NAPA系統(tǒng)經(jīng)過逐漸發(fā)展變得更易于操作，結(jié)合循環(huán)、判斷等控制命令的宏語言，在專業(yè)應(yīng)用上可以實(shí)現(xiàn)比視窗化點(diǎn)擊操作更加高效的操作，有著無可比擬的優(yōu)勢(shì)。NAPA系統(tǒng)開放性較好，用戶在編制宏程序時(shí)可以使用系統(tǒng)內(nèi)置的大量函數(shù)和NAPA命令，操作NAPA數(shù)據(jù)庫(kù)中的任何數(shù)據(jù)，因而可以根據(jù)用戶自己的需求進(jìn)行各類宏程序的二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)各種新功能，輸出各類圖形與表的組合，而不必僅拘泥于NAPA系統(tǒng)提供的基本功能。

2 宏的組成和格式

簡(jiǎn)單說來，NAPA宏程序可以由幾個(gè)簡(jiǎn)單的NAPA命令組合，也可以是一個(gè)包括輸入、輸出、跳轉(zhuǎn)、循環(huán)、計(jì)算函數(shù)、子程序調(diào)用等復(fù)雜的程序。下面以一個(gè)輸出裝載工況的宏程序?yàn)槔?，通過循環(huán)命令、變量、數(shù)組、子系統(tǒng)函數(shù)的使用等，可以一鍵輸出裝載工況組中的所有工況的浮態(tài)，而不論工況組里有多少裝載工況。

@@PLEASE DEFINE THE LOADING GROUP FIRST

！END；LD

！HEAD GET EMPTY

@GROUP=ARR（3）

@GROUPNAME=.... WHAT IS THE NAME OF THE LOADING GROUP？

@GROUP=LD.GROUPMEMBERS（GROUPNAME）

@FOR STEP=1 RSIZE（GROUP）

GET @GROUP（STEP）

@EX=LD.NOTE（）

TYPE LOAD CONDITION @GROUP（STEP） ： （ @EX ）

LIS FLOAT NH

TYPE TLCF @LD.QNT（'TLCA' 'F=5.2'） m

TYPE

NP

@NEXT

@END

裝載工況組中的一個(gè)工況輸出結(jié)果如圖1所示：

由上例可以看到，在宏程序中每一行一條命令：開頭沒有特殊標(biāo)識(shí)的是普通的NAPA命令；以！開頭的是NAPA透明命令，可以在任何子系統(tǒng)下運(yùn)行；以@符號(hào)開頭的是NAPA BASIC命令、變量和表達(dá)式；以@@開頭的是用來作為注釋說明行。@符號(hào)作為標(biāo)識(shí)符只能放在行的開頭，而不能放在中間，多余的@符號(hào)會(huì)被忽略或者會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行錯(cuò)誤。如果在一行中需要寫多條命令，需要用“；”分號(hào)將命令分隔開，如要避免一行過長(zhǎng)可以在行末尾添加逗號(hào)“，”手工換行，運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)將逗號(hào)之后的視作為一行。

3 宏的編寫

宏的編寫主要有兩種方式：一種是在NAPA系統(tǒng)Tools菜單下的Text Editor工具中，按照規(guī)定的格式和語法直接編寫；另一種是將運(yùn)行過的命令收集或記錄下來。

第二種方式，系統(tǒng)提供了三個(gè)命令：

（1）！L +20 此命令可以列出使用過的20個(gè)命令，20表示需要列出命令的個(gè)數(shù)，可以根據(jù)需要進(jìn)行更改，然后可以將這些命令復(fù)制到Text Editor中進(jìn)行編輯，即可形成一個(gè)簡(jiǎn)單的宏程序；

（2）TASK？>SCA 此命令可以將運(yùn)行過的命令記錄保存到項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)行該命令后出現(xiàn)SEARCH CRITERION？>提示直接回車，會(huì)顯示出一個(gè)列表，在 SELECT？>后輸入列表中類型為L(zhǎng)OG所在行前的數(shù)字，然后在SCAN？>提示符后輸入MACRO mymacro，即可將這個(gè)命令記錄以mymacro名稱保存到項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)，可以用Text Editor中打開對(duì)其進(jìn)行編輯；

（3）！MACRO DEMO 此命令也是透明命令，與！MACRO END命令配對(duì)使用，用來收集直至用戶輸入！MACRO END前輸入過的命令并保存至項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)DEMO文件中，DEMO為保存的宏名稱，同樣也可用Text Editor打開編輯。

為了便于識(shí)別，宏的命名通常按照宏程序的功能進(jìn)行區(qū)分，名稱中可用“.”或“_”符號(hào)進(jìn)行分隔。例如CP.SND.L、OUT_LD，從名稱就可以看出為艙容測(cè)深表輸出和裝載工況輸出。

4 宏的運(yùn)行

宏有兩種運(yùn)行方式：一種是用Text Editor打開宏，點(diǎn)擊工具條上的“RUN”按鈕，宏就會(huì)完整的運(yùn)行。如果只想運(yùn)行此宏中的部分語句，用鼠標(biāo)高亮選擇需要運(yùn)行的部分，再點(diǎn)“RUN”即可；另外一種是用命令！ADD加上要運(yùn)行的宏名稱，如！ADD CP.SND.L即可運(yùn)行這個(gè)名為CP.SND.L的宏，只要這個(gè)宏存在于數(shù)據(jù)庫(kù)中，這種命令方式也可用在宏中用來調(diào)用另外一個(gè)宏。

5 變量

使用變量代替具體的數(shù)據(jù)，可以增加宏程序的執(zhí)行效率和靈活性。NAPA變量無需預(yù)先定義，給變量賦值（字符串或者數(shù)值）時(shí)，NAPA會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建這個(gè)變量。變量分成字符串型和數(shù)值型，不同類型的變量相互是不兼容的。變量通常以@符號(hào)開頭來表示，但變量出現(xiàn)在表達(dá)式里的時(shí)候則要去掉@符號(hào)。

需要注意變量和普通字符串的區(qū)別，字符串用單引號(hào)或者雙引號(hào)表示。當(dāng)可能會(huì)引起歧義的時(shí)候，變量的結(jié)尾可以用下劃線“_”來表示結(jié)束，如定義一個(gè)變量@S=‘WL，那么用命令CUR使用這個(gè)變量時(shí)需要注意CUR @S1和CUR @S_1這兩個(gè)寫法的區(qū)別的，CUR @S1系統(tǒng)直接認(rèn)為變量是S1，而CUR @S_1由于使用了“_”下劃線，表示變量結(jié)束系統(tǒng)認(rèn)為@S_1是WL1。

定義變量也可以通過彈出對(duì)話框讓用戶輸入數(shù)據(jù)，通過下面的賦值語句來彈出對(duì)話框，比如：

@name=.... Enter the name of the ROOM

系統(tǒng)在運(yùn)行到這一行就停止，彈出如圖2所示的對(duì)話框等待用戶輸入，輸入的數(shù)據(jù)會(huì)被賦給變量@name，....后面是說明文字，將顯示在輸入對(duì)話框上。點(diǎn)的個(gè)數(shù)不同，表示要求輸入的內(nèi)容是不同的：@X=...三個(gè)點(diǎn)表示僅接受數(shù)值輸入；@name=.... 四個(gè)點(diǎn)表示僅接受字符串輸入，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成大寫；@text=.....五個(gè)點(diǎn)表示僅接受字符串，但保留輸入時(shí)的大小寫。

變量賦值后可以通過下列命令查看變量數(shù)據(jù)：

！CAL var 計(jì)算變量，var可由具體的變量代替；

！VAR list 列出所有的變量。

6 數(shù)組

一個(gè)數(shù)組代表一組數(shù)據(jù)，和變量不同，使用數(shù)組需要預(yù)先定義。有一些命令能夠自動(dòng)創(chuàng)建數(shù)組，如用！SEL從數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇對(duì)象時(shí)，默認(rèn)創(chuàng)建的數(shù)組名為L(zhǎng)IST。

數(shù)組分為三種類型：整數(shù)型（1）、實(shí)數(shù)型（2）、字符串型（3）。如示例中的@GROUP=ARR（3），即為將數(shù)組@GROUP定義為字串型數(shù)組?？梢杂妹睿AR LIST GROUP或者用！cal GROUP（1）（數(shù)字1表示數(shù)組中記錄的第1個(gè)數(shù)）來查看數(shù)組中的數(shù)據(jù)。用命令！SEL ...從數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇對(duì)象，NAPA會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建數(shù)組LIST并儲(chǔ)存選中的對(duì)象，用命令！Cat查看對(duì)象，也會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建數(shù)組CATALOG。

7 NAPA BASIC命令

NAPA BASIC命令是用來控制宏程序運(yùn)行的，可以使程序執(zhí)行循環(huán)、選擇或者跳轉(zhuǎn)等功能。也有一些命令可以定義變量的可見性及macro的調(diào)用和參數(shù)傳遞。

常用的NAPA BASIC命令有：

@ FOR … @NEXT

@IF… @THEN

@WHILE…@ENDWHILE

@END

@GOTO

@GOSUB… @RETURN

@LOCAL & GLOBAL

@PARAMETERS

NAPA BASIC

！COM B.f

！EX B.id

8 計(jì)算函數(shù)和子系統(tǒng)函數(shù)

NAPA系統(tǒng)里提供超過1300個(gè)函數(shù)，函數(shù)功能非常廣泛，主要分為計(jì)算函數(shù)和子系統(tǒng)函數(shù)兩大類。

標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算函數(shù)包括：數(shù)學(xué)函數(shù)、日期函數(shù)、艙容函數(shù)、字符串函數(shù)等類型。如通過CG（'APTP'，1） 標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)可以獲取APTP艙的xcg值。

子系統(tǒng)函數(shù)與計(jì)算函數(shù)不同，每個(gè)子系統(tǒng)下都有相對(duì)應(yīng)的一些函數(shù)，通過子系統(tǒng)函數(shù)可以直接獲取這個(gè)子系統(tǒng)的某些數(shù)據(jù)或者完成某些操作。子系統(tǒng)函數(shù)名稱格式為ss.funct（parameters），funct為函數(shù)名稱，括號(hào)中為參數(shù)，如果參數(shù)為空，這一對(duì)括號(hào)也應(yīng)保留。計(jì)算函數(shù)和子系統(tǒng)函數(shù)功能和用法，可以通過下列命令在主窗口命令提示符下獲取詳細(xì)的說明：

！COM C.F 列出所有標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算函數(shù)；

！EXP C.id 解釋某個(gè)計(jì)算函數(shù)，id為計(jì)算函數(shù)名稱，如！EXP C.AREA；

！COM ss.F 列出子系統(tǒng)函數(shù)，ss為子系統(tǒng)名稱，如！COM GM.F；

！EXP ss.id 解釋某個(gè)子系統(tǒng)函數(shù)，id為函數(shù)名稱，如！EXP LD.NOTE；

9 宏的調(diào)試

宏程序編制過程中，可以以單步運(yùn)行模式（STEPMODE）進(jìn)行程序的調(diào)試。在此模式下，在主界面按回車鍵，宏程序?qū)⒁恍幸恍械谋粓?zhí)行，并且執(zhí)行一行前會(huì)將這行的內(nèi)容顯示出來。有多種方法可以進(jìn)入STEPMODE模式：

（1）在Text editor窗口選擇options菜單下的stepmode；

（2）用！ADD運(yùn)行宏程序的時(shí)候，加上參數(shù)S，如！ADD 宏名稱 S；

（3）在宏程序里的首行頂格大寫加入ENTER STEPMODE；

推薦調(diào)試宏程序時(shí)在首行加入@ONERR STEPMODE命令，該命令會(huì)在運(yùn)行宏程序遇到錯(cuò)誤的時(shí)候自動(dòng)進(jìn)入到SETPMODE模式。

在STEPMODE模式下，可以運(yùn)行下面幾個(gè)常用的命令：

C 取消單步模式，以正常模式運(yùn)行完宏程序；

！S 跳過當(dāng)前行；

Q 終止宏運(yùn)行，可以用！ADD *繼續(xù)運(yùn)行；

！VL 同！VAR LIST；

！VC 同！VAR CHECK。

進(jìn)入單步運(yùn)行模式后也可輸入宏程序中定義的數(shù)組名，就可列出數(shù)組中的元素。

在宏程序調(diào)試過程中會(huì)碰到各種各樣的問題，此時(shí)善用幫助資源有助于問題的盡快解決，NAPA系統(tǒng)主要提供了三種幫助資源：

（1）系統(tǒng)命令提示符下用！EX 命令，解釋單個(gè)命令；

（2）系統(tǒng)Help菜單下的Help Viewer，提供有關(guān)命令、函數(shù)等用法查閱；

（3）系統(tǒng)自帶的Napa Manual，當(dāng)前最新版提供PDF和CHM兩種格式方便查閱。

10 結(jié)束語

NAPA作為強(qiáng)大的船舶性能設(shè)計(jì)軟件，目前已被廣泛應(yīng)用到全球各大設(shè)計(jì)公司、大型船廠，其計(jì)算結(jié)果也為各大船級(jí)社所認(rèn)可。由于NAPA的開放性，使其具有強(qiáng)大的二次開發(fā)優(yōu)勢(shì)，而且其命令及內(nèi)置函數(shù)相對(duì)易學(xué)易用，設(shè)計(jì)人員能夠根據(jù)不同的實(shí)際需求，充分利用系統(tǒng)提供的函數(shù)、命令開發(fā)出適應(yīng)不同復(fù)雜情況的宏程序，極大提高工作效率。

參考文獻(xiàn)

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