systemverilog 的  OOP

基类：
基类基本类中的方法，需标记为virtual，这样扩展类中才可以重新定义。扩展类中函数，和基类中函数名一样时，定义时i前面也要加virtual，通过supper.函数名，调用基类中函数。Systemverilog中不允许supper.supper.new方式经行多层调用.
当然也要记住，SV不支持多继承。。

如果基类构造函数new（）有参数，那么扩展类，必须有一个构造函数，并在其构造函数的第一行调用基类的构造函数。

下面这段代码没啥实际功能，只是为了清楚说明面向对象的基本用法。

class Base;   //基类
 rand bit[31:0] src,dst,data[8];
 bit[31:0] crc;

virtual function void calc_crc;
  //虚函数
 
crc=src^dst^data;
endfunction 

virtual function void display;
   //虚函数
 
$display("Src=%h,Dst=%h,Crc=%h",src,dst,crc);
endfunction 

function new（input  bit[31:0]
crc）；//带参构造
 
     
  this.crc = crc;
 
   endfunction

endclass

////////////////////////////////////////////

class Ext extends Base;
   //扩展类
 rand bit bad_crc;

constraint c{  
     
     
        
     
 
 //看到没?扩展类可以增加约束。这个蛮有用。
dst
inside{[src-100:src+100]};
}

virtual function void
calc_crc;
 super.calc_crc();
 
if( bad_crc)  
  crc=~crc;
 
//注意这里crc没有用到分层标志，扩展类可以直接访问基类（crc）和其本身( bad_crc) 的所有变量。因为SV
默认是public继承以保证测试平台具有很高的权限进行对象操作。
endfunction 

virtual function void display;
 
$display("Bad_crc=%b",bad_crc);
 super.display();
endfunction 

 function
new(input  bit[31:0] crc);
 
    super.new(crc); //必须是构造函数的第一行
 
 //其他行为
 
  endfunction

endclass

怎么调用:

OPP规则指出：基类的句柄，也可以指向扩展类的对象。也就是说，
如果定义一个基类
 Base Btr;
再定义一个扩展类
 Ext  Etr;
那么就能执行如下语句:
Etr=new();
 //初始化一个Etr对象。 
Btr=Etr;
     
//将刚生成并初始化的扩展类对象赋值给基类对象、反过来就不可以了。关于这点C++  类和面向对象
那篇文章的最后也提到。
不过用
  $cast( Etr , Btr
);可以进行强制向下转换，这个后面会用到。

program automatic
test1;
Base Btr;
Ext Etr;

initial begin
 Btr=new();
Btr.calc_crc();
 //调用Btr::calc_crc();

Etr=new();
Etr.calc_crc(); //调用Etr::calc_crc();

Btr=Etr;
Btr.calc_crc();  //在这里其实用的是扩展类中定义的Etr::calc_crc();函数，因为实际上这里的对象是扩展类对象。这就是多态。如果不用virtual,
 
这里看到定义的对象时Base类就用Base类中定义的calc_crc()函数了。这显然不是我们想要的。

蓝图模式：

那这里就说一下，为啥用蓝图

首先构建一个对象蓝图（一般是基类对象），然后修改它的约束，甚至可以用扩展对象替换它，随机化这个蓝图时，就得到想赋予的随机值；然后复制这个对象，将copy发给下游。

蓝图：是一个钩子，允许你改变发生器类的行为而无需修改其类代码。蓝图对象在一个地方构建（new（）），在另一个地方（任务run）使用

class Generator;
 mailbox gen2drv;
 Base Blueprint;  //蓝图（以基类定义）
//初始化一个Generator类的对象，就要初始化两个参数，一个是
mailbox 对象，另一个是蓝图对象。
function new(input mailbox gen2drv);
 this.gen2drv=gen2drv;
 Blueprint=new();
endfunction
 
task run;
  Base Btr;  //
 创建局部变量指向Base的对象
  
  forever begin 
  
  assert(Blueprint.randomize());
 //使用蓝图
  Btr= Blueprint.copy();
 //对象值 复制，具体怎么copy下面再讲。
 
//上面这两句合起来算是对Btr进行了初始化。用蓝图的好处就是可以用扩展的功能来随机化蓝图对象然后赋值给Btr

  gen2drv.put(Btr);
  Btr.calc_crc();

  end
endtask

endclass

program automatic test;
 Generator gen;

initial begin

 gen=new();  //初始化两个参数，一个是 mailbox
对象，另一个是蓝图对象。

 Ext  Etr=new(); //新建初始化一个扩展类。
 gen.Blueprint = Etr;
 //基类的句柄，也可以指向扩展类的对象。以Ert对象取代以基类定义的蓝图，这样，对于Generator类中的那句 Btr= Blueprint.copy();
就相当于用派生类给基类初始化，这是完全可以的。

 gen.run();
//调用类的任务，其中task中定义的那句  Btr.calc_crc();
在这里其实用的是扩展类中定义的calc_crc()函数，因为实际上这里的对象是扩展类对象。这就是多态。如果不用virtual,
 
这里看到定义的对象时Base类就用Base类中定义的calc_crc()函数了。这显然不是我们想要的。

end
endprogram

刚刚上面用到了一个copy 函数， 
Btr= Blueprint.copy();  
这个函数应该在Base基类里的虚函数。Ext扩展类可以继承的。
那我们把上面的基类和扩展类里面分别添加一个copy
虚函数。

class Base;  
//基类
 rand bit[31:0]
src,dst,data[8];
 bit[31:0]
crc;

virtual function Base copy();
 
copy=new();
  copy.src=src;
     
        
 //复制数据域
 
copy.dst=dst;
 
copy.data=data;
 
copy.crc=crc;
endfunction

 

........

endclass

////////////////////////////////////////////

class
Ext extends Base;  
 //扩展类
 rand bit
bad_crc;

 

virtual function Base copy();
  Ext
 Etr;   //临时变量，用于存值。
  Etr=new();
  Etr.src=src;
     
       
   //复制数据域

   Etr.dst=dst;

   Etr.data=data;

   Etr.crc=crc;
 
  Etr.bad_crc= bad_crc;
return Etr;
     
   //扩展类要返回一个Base类指向的对象，这样才能用于
 Btr= Blueprint.copy();  
endfunction

endclass

/////////////////////////////

优化：在扩展类中再一次定义 
  Etr.src=src;
     
      
  

   Etr.dst=dst;

   Etr.data=data;

   Etr.crc=crc;

感觉有点多余吧。就跟构造函数一样，属于基类的部分直接调用基类函数就行了。我们把上面的copy函数拆分成两个，重新定义如下：

class Base;  
//基类
 rand bit[31:0]
src,dst,data[8];
 bit[31:0]
crc;

virtual function void
copy_data(input Base Tr)

  Tr=new();  
   

  Tr.src=src;  
     
     
 
 //复制数据域，这边跟教材有出入，我认为教材错了。

  Tr.dst=dst;

  Trdata=data;

  Tr.crc=crc;

endfunction

virtual function Base
copy();
  copy =
new();

 copy_data(copy);
endfunction

 

........

endclass

class
Ext extends Base;  
 //扩展类
 rand bit
bad_crc;

 

virtual function void copy_data(input
Base Tr)
     
 
//这里用Tr, 表明多态，既可以是基类，也可以是扩展类。
这边跟教材有出入，我认为教材错了。

 super.copy_data(Tr);  //其实这句话拷贝了扩展类对象中的基类部分。

 Tr.bad_crc=bad_crc;  
//派生类数据的复制。

endfunction

virtual function Base
copy();
 Ext Etr;
 Etr=new();
copy_data(Etr);
 return Etr; 
endfunction

endclass

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

纯虚方法和抽象类

virtual class BaseTr;  
   //前面加virtual，抽象类。抽象类可以被扩展，但不能被例化
 static int
count;
 int id;

function new();
 id=count++;
endfunction

pure
virtual function BaseTr copy(input BaseTr
to);    
  
//纯虚函数，仅仅是原型声明,没有定义功能，甚至连空函数也不是，所以不能直接例化基类。
//纯虚方法只能在抽象类中定义。

virtual function void
display; 
 //抽象类中也可以定义不是纯虚的函数。
 
$display("id=%d",id);
endfunction 

endclass

扩展类

class Base extends
 BaseTr;
 rand bit[31:0]
src,dst,data[8];
 bit[31:0]
crc;

extern
virtual function BaseTr
copy(input BaseTr to);  
    
 
 .........
.............  //
在这里定义。

endfunction

//在扩展类中定义纯虚函数的具体功能。

virtual function void display;
   

  super.display();  //显示id

$display("Src=%h,Dst=%h,Crc=%h",src,dst,crc);
endfunction 

endclass

当一个扩展类的将基类中声明的所有纯虚函数实现定义以后，才能在测试平台中使用它。。

知道了抽象类，我们就说一种很有用的方法： 回调。

背景：测试平台目的：创建一个不做任何修改就能在所有测试中使用的验证环境。要做到这点的关键是测试平台使用钩子，（什么是钩子？）钩子作用，在不修改原始类的情况下注入新的代码。回调基类是一个抽象类，使用前必须先进行扩展。
作用：回调就是一个钩子，在不修改原始类的情况下注入新的代码。

实现：回调任务在顶层中创建，在最低级即驱动器中调用。这样驱动器不需要知道测试的任何信息，它只需要使用一个可以在测试中扩展的通用类。
 
1）  使用回调注入干扰
回调的一个常见用法就是注入干扰，例如引入一个错误或者延迟。下面测试平台使用回调对象，随机地丢弃数据包。
 

回调基类是抽象类，在扩展的回调类中加入错误注入，而drive驱动类中，是回调基类的数据队列，在环境中将扩展类句柄让入驱动器类，回调基类的数据队列中。
  

virtual class Driver_callback;
    //抽象类

  virtual task
pre_tx( ref Base, ref bit drop);
  //默认情况下不做动作。但注意不是纯虚方法。因为下面的程序中需要默认例化这个基类。
 endtask

endclass

class Driver;
  Driver_callback Cb[$];  
//定义一个队列，不断地处理回调对象。

task run();
 bit drop=0;  //默认是0
   .................
  forever begin
   
    foreach(Cb[i])
   
 //由于队列先进先出，后进后出，所以最新（后）注入的错误是最后出来的，给drop赋值
     
Cb[i].pre_tx(tr,drop);  //默认的回调对象啥事都不做
 
   
  
    if(!drop) continue;
 
//若drop=0, 跳出当前循环,不执行
 transimit(tr),继续下一个forever;若为1， 发送 transimit
     
transimit(tr);

end

endtask
endclass

class Driver_callback_drop extends Driver_callback;
    virtual task pre_tx( ref
Base, ref bit drop);
 
 drop=($urandom(0,99)==0);   //正常情况下drop为0
 endtask
endclass

program automaitc test;
 ......
....

initial begin
Driver  drv=new();

begin 
Driver_callback_drop dcd=new();
drv.Cb.push_back(dcd);  //将扩展过带有错误注入的回调对象放入队列的头。
end
endprogram

回调函数中的重要点就在    先定义一个基类方法
   virtual task
，啥都不干（但不是纯虚，可以例化）。在测试的时候可以扩展定义然后使用。
只有在测试中碰到回调对象时才“开火”