SystemVerilog中有关class类的基础知识

1、class中的变量、宏定义等称为类的属性，函数和任务称为类的方法

2、声明对象时可以指定input/output/inout/ref

3、复制对象，复制的是句柄而不是对象的内容。

类的每个对象，对于属性、方法等都有自己的副本

4、class c;

...

endclass

c c0; //“c0”就是对象c0的句柄,在此处仅相当于一个name，类似于仅是创建了一个c类型的变量c0，而这个变量保存类c对象

//的句柄，但其初始化值为NUll，此时，这个对象时不存在，也不包含任何实际的句柄，知道进行初始化：c0 = new()

此时，对象c0的句柄尚未被初始化，因此，为默认值；Null。因此，检测一个对象是否被初始化，与值Null进行比对即可：

{
//值为Null的句柄不可以访问非静态成员和虚方法

class obj_example;

...

endclass

task task1(integer a, obj_example myexample);

if (myexample == null) myexample = new;
//初始化

endtask

}

4、类对象支持的算术/逻辑运算：

---支持的操作-----操作对象----含义

==
对象/Null

!=
同上

===
同上

!==
同上

条件操作

类型兼容的对象间互相赋值

赋值Null

5、初始化函数new（），非阻塞，没有返回值类型（但初始化过程中，但暗含的返回值类型就是赋值等号左侧变量的类型）

new()函数，可不人为定义，在对象初始化时会调用默认的new函数，也可以人为定义new函数，以便规定初始化操作。

6、基类、扩展类new()函数的执行：

先调用基类的new函数——super.new(),

eg：

class C;

int c1 = 1;

int c2 = 1;

int c3 = 1;

function new(int a);

c2 = 2;

c3 = a;

endfunction

endclass

class D extends C;

int d1 = 4;

int d2 = c2;

int d3 = 6;

function new;

super.new(d3);

endfunction

endclass

D obj_d;

obj_d = new(d3);

#解释：

会先执行基类C的初始化new函数（即类C的属性、方法的初始和定义等）,c1 = 1，c2 = 2；

c3，基类C中new函数的输入参数a此时为d3，但此时d3尚未定义，所以，c3为未定义值；

基类的各种初始完成后开始进行扩展类的初始操作，即执行扩展类的new函数，d1 = 4，d2 = 2（基类中的变量c2，基类此时已初始化完成，所以c2为确定的值），d3 = 6，

7、类声明中的静态属性，只创建、初始化一次，之后则可以为所有的对象访问，并且，可以以无创建对象的方式被访问

class Packet ;

static integer fileID = $fopen( "data", "r" );

endclass

8、类声明中的静态方法，类的全范围内可以调用，也可以无创建对象的方式被访问，不可以访问非静态的成员（属性和其他方法）；

不能声明为virtual，声明中不能使用this句柄；

static task t();...endtask:正确格式，说明了类中方法的lifetime（理解为：存活时间）

task static t();...endtask:错误格式，说明的是方法的参数及方法声明中的各个变量的lifetime

9、this指针，涉及类的属性、变量参数、对象本地的变量参数或方法，应用在非静态方法中

10、类对象的复制，

//-------------------------------------------------------------------------------------

class c;

...

endclass

c c0, c1;

c0 = new();

c1 = c0;

#解释：new只执行一次，只涉及到一个句柄，所以说，只有一个对象，只是对于对象的句柄而言有两个名字，分别为：c0和c1

//-------------------------------------------------------------------------------------

class c;

...

endclass

c c0, c1;

c0 = new();

c1 = new c0;

#解释：new函数执行两次，创建了两个对象：c0和c1，c1是复制的c0，但只是复制了c0的句柄，也可以认为是一个对象有两个名字

注：这种方式的复制，对于嵌入式的约束，在新的对象中为Null

//-------------------------------------------------------------------------------------

class c;

...

endclass

c c0, c1;

c0 = new();

c1 = new();

c1.copy(c0);

#解释：c0中的任何内容全部复制给了c1，更常用。

//-------------------------------------------------------------------------------------

11、扩展类对象的句柄可赋值给基类变量

class c;
class cc extends c;

... ...

endclass
endclass

c c0;

cc cc0;

cc0 = new();

c0 = cc0;

#注：扩展类中的属性或方法被重写覆盖时，通过以上方法，可以获得基类中各成员的原始值/内容

且当基类中为纯虚方法、扩展类中方法的定义也必然是虚方法，这种情况下，基类变量可以直接访问扩展类的方法

class c;
class cc extends c;

int i = 1;
int i = 2;

endclass
endclass

c c0;

cc cc0;

cc0 = new();

c0 = cc0;

j = c0.i;
//j = 1，而不是等于2，所以说，扩展类中变量i进行何种操作，基类都会保留变量i的原始值

注：扩展类声明变量（cc cc0;）可以赋值给基类声明变量（c c0;）或更高层次类的声明，反过来则是错误的，除非基类中调用了扩展类

//-------------------------------------------------------------------------------------

12、super：访问当前类的上一层次的类的成员

super.new：先于当前类的new执行，可以用户手动添加，或者编译器会自动添加执行super.new的阶段

function new();
//扩展类中new函数

super.new(5);
//启动当前类基类的new函数，并且是带有参数的，会传递给基类的初始化函数

endfunction

//-------------------------------------------------------------------------------------

13、类中数据的封装与保护：定义成员关键字含义local和protected

local:只有当前类中方法可以访问，不同对象间可以互相访问，但扩展类中方法不能访问

protected:同local定义基本相同，唯一差别在于可以被继承、扩展类可以访问

//-------------------------------------------------------------------------------------

14、类中属性/成员：const、local、protected、static

类中方法：virtual

const:定义只读变量，分为global const和instace const，

区别在于：前者声明时进行赋值，同static，所有的对象均可访问，且内容一样；后者只是声明，实例化时才会赋值

const int max_size = 9 * 1024; // global constant，也可以声明为static

const int size; // instance constant

//-------------------------------------------------------------------------------------

15、抽象类：可以看作是模板或原型

virtual class BasePacket;

...

endclass

无法直接创建抽象类的对象，

//

纯虚方法：定义在抽象类中的虚方法，具体的实现则是在扩展类（非抽象类）中定义完成的

virtual class BasePacket;

pure virtual function integer send(bit[31:0] data); // No implementation

endclass

class EtherPacket extends BasePacket;

virtual function integer send(bit[31:0] data);

// body of the function

...

endfunction

endclass

//

当基类中为纯虚方法、扩展类中方法的定义也必然是虚方法，这种情况下，基类变量可以直接访问扩展类的方法

BasePacket packets[100];

EtherPacket ep = new; // extends BasePacket

TokenPacket tp = new; // extends BasePacket

GPSSPacket gp = new; // extends EtherPacket

packets[0] = ep;

packets[1] = tp;

packets[2] = gp;

packets[1].send();//invoke the send method associated with the TokenPacket class

//-------------------------------------------------------------------------------------

16、类的嵌套：嵌套的类可以访问被嵌套类的local、protected、static等成员，有完全访问权

class Outer;

int outerProp;

local int outerLocalProp;

static int outerStaticProp;

static local int outerLocalStaticProp;

class Inner;//类Inner为嵌套类

function void innerMethod(Outer h);
//类Outer声明

outerStaticProp = 0;// Legal, same as Outer::outerStaticProp

outerLocalStaticProp = 0;// Legal, nested classes may access local's in outer class

outerProp = 0;// Illegal, unqualified access to non-static outer

h.outerProp = 0;// Legal, qualified access.

h.outerLocalProp = 0;// Legal, qualified access and locals to outer class allowed.

endfunction

endclass

endclass

//-------------------------------------------------------------------------------------

17、外部定义：在类内带extern关键字进行声明，类外定义时，需指明类作用域，用"::"符号

例子1：

class Packet;

Packet next;

function Packet get_next();// single line

get_next = next;

endfunction

// out-of-body (extern) declaration

extern protected virtual function int send(int value);

endclass

function int Packet::send(int value);

// dropped protected virtual, added Packet::

// body of method

...

endfunction

例子2：

typedef real T;

class C;

typedef int T;

extern function T f();

extern function real f2();

endclass

function C::T C::f(); // the return must use the scope resolution，以区分"typedef real T"和"typedef int T"

return 1;

endfunction

function real C::f2();

return 1.0;

endfunction

例子3：

typedef int T;

class C;

extern function void f(T x);//原型中，T采用的是"typedef int T"

typedef real T;

endclass

function void C::f(T x);//error,在此处采用的是类中声明的"typedef real T"

endfunction

#注：最好是用作用域符号"::"

//-------------------------------------------------------------------------------------

18、参数化类：类似于C++中的模板

例子1：

class vector #(int size = 1);

bit [size-1:0] a;

endclass

vector #(10) vten; // object with vector of size 10

vector #(.size(2)) vtwo; // object with vector of size 2

typedef vector#(4) Vfour; // Class with vector of size 4

例子2：

class stack #(type T = int);

local T items[];

task push( T a ); ... endtask

task pop( ref T a ); ... endtask

endclass

stack is; // default: a stack of int’s

stack#(bit[1:10]) bs; // a stack of 10-bit vector

stack#(real) rs; // a stack of real numbers

例子3：

class C #(type T = bit); ... endclass // base class

class D1 #(type P = real) extends C; // T is bit (the default)

class D2 #(type P = real) extends C #(integer); // T is integer

class D3 #(type P = real) extends C #(P); // T is P

class D4 #(type P = C#(real)) extends P; // for default T is real