類和對象

• 一、類的基本概念
• 二、對象的創建和銷毀
• 三、對象句柄的深拷貝 與 淺拷貝
• 四、類的特性
• • 4.1.封裝
  • 4.2.繼承
  • 4.3.多態
• 包的使用

一、類的基本概念

類class：是一種用來進行數據抽象的工具，將數據和對數據的操作封裝在一起，提供建立對象的模板，可以看做是一種數據結構。

對象object：是所屬類class的某一特定實體（也稱實例）。

句柄handle：指向對象的指針，即內存的基地址。

屬性property：類class的實體object中所包含的各種變量variable。

方法method：操作變量的任務task和函數function。

二、對象的創建和銷毀

class wordbyte nb[];function new(int n);nb = new[n]; //動態數組空間開辟endfunction endclassinitial begin : initial_1word wd;//聲明句柄for(int i=1;i<=4;i++) wd = new(i); //創建了4個對象 end initial begin : initial_2#1ps$display("How many Bytes are allocated for word instance?") end

若wd = new(1)所需開辟的空間為1B，那么執行完開辟空間：

wd執行完，句柄指向第四個對象，4B。由于initial中是靜態變量，即使initial執行完了，那么變量還在。

三、對象句柄的深拷貝 與 淺拷貝

1）、 淺拷貝：只拷貝對象中的數據變量，淺拷貝前后的數據變量使用不同的內存空間；而對于對象中的**數據操作（任務和函數）**和其中定義的其它類的句柄，采取類似“引用操作”的方式，淺拷貝前后共用同一內存空間。

BusTran bt0, bt1; //聲明兩個句柄 b1 = new(); //b1創建對象 b2 = new b1; //b2創建對象，同時對b1進行淺拷貝

2）、 深拷貝：對于對象中的所有成員統一分配新的內存空間，區別于淺拷貝。

BusTran bt0, bt1; //聲明兩個句柄 b1 = new(); //b1創建對象 b2 = new(); //b2創建對象 b2.copy(b1); //深拷貝，自定義copy函數

四、類的特性

class clock local bit is_summer = 0;local int nclock = 6;function int get_clock();if(!is_summer) return this.nclock;else return this.nclock+1;endfunctionfunction bit set_summer(bit s);this.is_summer = s;endfunction endclassclock ck;initial beginck = new();$display("now tome is %0d", ck.get_clock());ck.set_summer(1);$display("noe time is %0d", ck.nclock); end

第一個打印為6；第二個編譯出錯。外部句柄ck不能訪問nclock變量(加了限定local)。但可以訪問沒加限制的function。

4.1.封裝

4.2.繼承

子類繼承了父類所有的成員方法和屬性，并且可以擁有自己特性。通過關鍵字extends實現繼承解決了代碼的重用問題。

子類既包含繼承父類的成員方法和屬性，也有自己獨特的個性方法（青出于藍而勝于藍），所以如果想要將一個指向父類的指針轉化為指向子類的指針，無法直接轉換，（父親大人，時代變了！）必須通過$cast()，在system veilog中被稱為向下類型轉換（downcasting）。

• 向上類型轉換：

transaction_class tr = new(); //父類 subtransaction_class sc = new(); //子類 tr = sc; //子類（右）指向父類（左），這是正確的可以直接轉換

• $cast向下類型轉換

transaction_class tr;//父類 subtransaction_class sc; //子類 sc = new(); tr = sc; //句柄類型轉化為同一類型，父句柄類型轉化為子句柄類型 $cast(sc,tr); // 通過cast方式可以實現，可以看到tr的句柄類型雖然是父類，但其指的對象類型是子類

子類繼承父類時新增加一個函數，該函數與父類中的某函數同名，調用時會調用新增的函數，而不是繼承下來的函數。

如果父類與子類的函數同名，但是參數不同，此時不論有無關鍵字virtual，父類的函數都將被隱藏。

如果父類與子類的函數同名，參數也相同，但是基類函數無關鍵字virtual，父類的函數都將被隱藏。（如果父類函數有virtual，則會形成多態）

對于子類類新增同名函數成員的訪問：“對象名.成員名”；
對于父類中同名函數成員的訪問：“（子類）對象名.基類名：：成員名”

4.3.多態

調用同一個函數，實現不同的行為就是多態。但要滿足兩點要求：

必須通過父類的指針或者引用調用虛函數

被調用的函數必須是虛函數，且子類必須對基類的虛函數進行重寫。

虛函數virtual function

被virtual修飾的類成員函數稱為虛函數。虛函數是動態綁定的，如果子類需要修改父類的行為（即重寫與基類函數同名的函數），就應該在父類中將相應的函數聲明為虛函數。使用虛函數應當注意：

• 父類中某一成員函數聲明為virtual虛函數后，子類中的同名函數（同名、同參、同類型）自動生成虛函數。
• 子類的同名虛函數會重寫或覆蓋原來父類中的同名虛函數.。

虛類virtual class

虛類通過關鍵字virtual聲明，不能被例化（不能創建對象），但可以通過派生，生成有用的子類，也可聲明一個虛類的指針，通過抽象類的指針指向不同的子類對象。進而訪問子類對象的虛函數，實現多態性。

正常情況下，父類是不可以訪問子類中方法的，但是通過虛父類可以實現。
注意：虛方法定義盡量在底層父類中,因為虛方法只需要聲明一次即可。在父類之下的子類都無需聲明了，如果virtual是聲明在類繼承關系的中間層類中，那么只有從該中間類到其子類的調用鏈中會遵循動態查找，而最底層類到該中間類的方法調用仍然會遵循靜態查找。

A、虛方法只需要在父類中聲明，不需要在子類定義時添加virtual關鍵詞。
B、虛方法可以使子類在不調用super.method（）時也會自動執行父類的方法。
C、使用了虛方法定義的父類句柄在指向子類對象時，可以動態索引到同名的子類變量。
D、與父類虛方法同名的子類方法在繼承時可以使用不同類型的參數。
只有A正確

其他 virtual interface；virtual function/task 參考https://blog.csdn.net/liujingyu_1205/article/details/81563010

module OOP_EXTENDS();class BusTran;bit [31:0] addr,crc,data[7];virtual function bit[31:0] calc_crc; //虛方法目的——實現多態crc=addr^data.xor; //異或：奇數個1異或，結果為1；偶數個1異或，結果為0calc_crc=crc; //返回值 endfunctionfunction void dsp_addr(input string handle);$display("*****%s.ADDR = %0h",handle,addr);endfunctionfunction void dsp_crc(input string handle);$display("*****BusTran %s.crc = %h",handle,crc);endfunctionendclassclass BadBusTran extends BusTran; //繼承bit bad_crc;virtual function bit[31:0] calc_crc(); //虛方法目的——實現多態； 派生類中的同名函數的virtual可以省略super.calc_crc(); //通過關鍵字super，實現子類對父類成員的調用if(bad_crc) crc = ~crc;calc_crc = crc;endfunctionendclassBusTrans bt0; //聲明父類句柄BadBusTran bbt0; //聲明父類句柄initial beginbt0 = new;$display("*****handle bt0 is : %0h",bt0);bbt0 = new;$display("*****handle bbt0 is : %0h",bbt0);bt0.addr = 32'hFFFF_FFFF;bt0.dsp_addr("bt0");bbt0.addr = 32'h1111_1111;bt0.dsp_addr("bbt0"); foreach(bt0.data[i]) beginbt0.data[i] = 32'h0000_FFFF;endbt0.calc_crc;bt0.dsp_crc("bt0");foreach(bbt0.data[i]) beginbbt0.data[i] = 32'hFFFF_FFFF;endbbt0.calc_crc; //此時未設置bad_crc，二值變量默認初始值為0bbt0.dsp_crc("bbt0");bbt0.bad_crc = 1;$display("*****After bad crc set to 1");bbt0.calc_crc;bbt0.dsp_crc("bbt0");end //Polymorphism——多態function bit[31:0] crc(BusTran bt); //多態——句柄傳遞過程中，會根據句柄自動識別所屬類crc = bt.calc_crc();endfunctionbit [31:0] crc_value;initial begin #10;crc_value = crc(bt0);$display("*****crc from bt0 = %0h",crc_value);crc_value = crc(bbt0);$display("*****crc from bt0 = %0h",crc_value); endendmodule

包的使用

參考：

Mr.翟的博客

Systemverilog（綠皮書）

總結

以上是生活随笔為你收集整理的SystemVerilog 类和对象（三）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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