SystemVerilog学习笔记(六)

类是一种可以包含数据和方法(function,task)的类型。
例如一个数据包，可能被定义为一个类，类中可以包含指令、地址、队列ID、时间戳和数据等成员。

类的三要素：封装、继承、多态

OOP（面向对象编程）术语
类(class) : 包含成员变量和成员方法。
对象(object):类在例化后的实例。
句柄(handle) :指向对象的指针。
原型(prototype) :程序的声明部分，包含程序名、返回类型和参数列表。

1. 类、模块、结构体比较

c1、c2称为句柄（类似于c中的指针），句柄是否例化通过是否有new的动作判断。new是在仿真时让仿真器创建一个相应实例（如果没有定义new函数，系统也会自动添加一个function new）。调用new函数后，开辟空间存放存放变量。new函数没有返回值，无需表明返回值类型，甚至无需声明void。当创建了一个实际对象时，new函数的返回值为对象的头部句柄（指针）

仿真目的是仿真真实的硬件，没有run任何时间单位前，整个硬件的结构就确定下来了。在仿真前，模块是有值的，而对象的创建是在仿真以后才会执行：

仿真run 0(很小的时间单位)后：

同样地在进行仿真前，结构体也会有值（initial中的结构体静态变量同样如此），可进行如下验证：

在仿真开始前：

对new函数函数赋初值(new函数可以传参数)
对packet_c创建100个实例如下：

**c1最终指向最后一个实例，前面99个实例无法找回。**

总结：

1. SV并不像C++语言一样要求复杂的存储空间开辟和销毁的手段，而是采用了像Java—样空间自动开辟和回收的手段。
2. 因此SV的类在定义时，只需要定义构建函数(constructor)而不需要定义析构函数(destructor) 。
3. 类在定义时，需要定义构建函数，如果未定义，则系统会自动帮助定义一个空的构建函数（没有形式参数，函数体亦为空)。

2. 句柄的拷贝

两个句柄一个对象，几个new几个对象。（赋值的是句柄，不是对象!）

# 3. 静态变量&动态变量 **静态变量**：仿真开始前已经分配空间 **动态变量**：仿真开始时才分配空间 默认类里面所有成员(成员变量、成员方法或者其他)均是动态的，如果想要使用静态的，可用static

此时句柄悬空，能否找到data？

编译器在编译时分析，句柄指向data是一个静态变量，仿真时data不会存放到任何实例化对象里面（c1.data、c2.data，任何一个data变量的存放空间不会在任何一个实例化的对象里面，如果存放在实例化对象里面，则空间各自独立。真正的空间在编译过程中开辟，可以姑且理解为放在类的下面）因此，编译器在编译时告诉我们说c1句柄指向的是packet这个类，data是一个静态变量。接下来仿真过程中找data时，不管c1有无指向对象，真正要找的变量放在类的域里面。

总结：

1. 类的成员(变量/方法)默认都是动态(automatic)生命周期，即每一个对象的变量和方法都会为其开辟新的空间。
2. 如果多个对象为了共享一个成员(变量/方法)，那么可以为其添加关键字static。
3. 多个对象因此可以共享同一个成员变量或者方法。
4. 访问该成员时，无需进行对象的例化。
5. 成员方法也可以声明为静态。
6. 静态方法无法访问非静态成员(变量/方法)，否则会发生编译错误。

4. this

1. this是用来明确索引当前所在对象的成员(变量/参数/方法。
2. this只可以用来在类的非静态成员、约束和覆盖组中使用。
3. this的使用可以明确所指向变量的作用域。

class Demo ;
    integer x;
    function new (integer x) ;
        this.x =x;
    endfunction
    endclass

this
赋值拷贝
链表

5.浅拷贝与深拷贝

浅拷贝：只能拷贝成员里面的变量
深拷贝：递进式拷贝，拷贝句柄及其指定对象。深拷贝与浅拷贝空间独立。

6. 数据的隐藏和封装

1. 类的成员(变量/方法)默认情况下，即是公共属性的。这表示对于类自身和外部均可以访问该成员。
2. 对于成员的限定，如果使用local，则只有该类可以访问此成员，而子类或者外部均无法访问。
3. 对于成员的限定，如果使用protected，则表示该类和其子类均可以访问此成员，而外部无法访问。

class Packet;
    local integer i ;
    function integer compare (Packet other) ;
        compare = (this.i =other.i) ;
    endfunction
endclass

4. 对于商业开发，类的提供方会限制一些类成员的外部访问权限，继而隐藏类成员的更多细节。这种方式也使得类的外部访问接口更为精简，减轻了类的维护工作量，也使得类在修改时便于与旧版本保持兼容。数据隐藏的方式使得类的测试和维护都变得更为简单。

7. 问答题

1.类和结构体的联系和差别有哪些?类和模块(module)的联系和差别有哪些?
类与结构体:
同：都可以包含指令、地址、队列ID、时间戳和数据等成员。
异：(1)类需要调用new函数进行例化，才会开辟空间存放存放变量。而结构体在仿真前就开辟空间存放变量；(2)类可以包含数据和方法(function,task)的类型。
类与模块：
同：都可以包含数据和方法(function,task)的类型。
异：(1)类中的成员变量和方法默认是动态的，而模块默认是静态的；(2)在仿真前，模块是有值的，而类中对象的创建是在仿真以后才会执行

3.如果有同名的模块，那么在编译过程中应该怎么解决“同名”问题?
可以用 this来明确索引当前所在对象的成员(变量/参数)方法。this只可以用来在类的非静态成员、约束和覆盖组中使用。

class Demo ;
    integer x;
    function new (integer x) ;
        this.x =x;
    endfunction
    endclass

可参考：结构体、模块和类的联系和区别？ 类的学习小结 - 知乎 (zhihu.com)