System Verilog总结 第五章 面向对象编程基础

5.1概述
（1）面向对象编程(OOP)：创建复杂的数据类型
                    调用函数：执行动作
                    使用事务：代替信号翻转
 （2）优点：高效，可靠，易维护，重复使用
5.2 考虑名词，而非动词
（1）测试平台的结构
         发生器：创建事务，并传给下一级
         驱动器：和设计进行对话
         监视器：捕获设计返回的事务
         计分板：将结果与预期结果进行对比
5.3 编写一个类
（1）通用数据包类：地址、CRC、数组
             两个子程序：输出数据包地址的函数；计算循环冗余校验码的函数
（2）类名：大写字母开头
         变量名：小写字母
5.4 在哪里定义类
（1）类定义：在program、module、package中，或者块之外的任何地方
（2）程序块：包含了测试代码的模块
（3）创建一个项目：将每个类保存在独立的文件中
         文件数目太大：使用包将相关的类和类型定义捆绑   （包与系统的其他部分独立，可单独编译）
                                  其他类应放到不同的文件中
5.5 OOP术语
（1）类：包含变量和子程序的基本结构块
         对象：类的实例
         句柄：指向对象的指针   通过声明句柄创建对象，一个句柄指向很多对象，只能指向一种类型，自动回收垃圾(基础分配)
                    不能回收一个被句柄引用的对象，，需设置所有句柄为null
         属性：存储数据的变量
         方法：任务和函数中操作变量的程序性代码
         原型：程序的头   （程序名、返回类型、参数列表）
5.6 创建新对象
（1）SV类：在运行中测试平台需要才创建
                     激励对象不断被创建，驱动DUT，检查结果
                     内存可被释放，供新对象使用
                     类使用前必须例化
                     句柄可以指向很多对象，一次一个
5.6.1 句柄
（1）声明、使用句柄
         Transaction tr;    //声明一个Transaction句柄
         Tr=new();           //分配空间
      Transaction对象变量：addr、crc、data
5.6.2 定制构造函数
（1）构造函数：分配内存、初始化变量 （变量默认：二值变量(0)，四值变量(X)  可以通过自定义new函数设置默认值）
                           返回一个指向类对象的句柄，类型就是类本身
（2）new函数(构造函数)：创建对象，无返回值
（3）自定义new函数
          调用哪个new函数：取决于赋值操作符左边的句柄类型
          避免在声明一个句柄的时候调用构造函数
5.6.4 new()：创建一个对象，使用参数设置数值
         new[]：建立含有多个元素的数组，使用一个数值来设置数组的大小
5.7 对象的解除分配
（1）回收对象：最后一个句柄不在引用某个对象，释放空间
（2）创建多个对象：
         Transaction t;   //创建一个句柄
         t=new();           //分配第一个新的Transaction        地址放在t中
         t=new();           //分配第二个新的Transaction，并释放第一个t
         t=null;              //解除分配第二个
5.8 使用对象
（1）”."：引用变量和子程序
         t.addr=32'h42;   //设置变量值
         t.diaplay();         //调用子程序
（2）访问对象变量：对象共有方法，变量公有化
5.9 静态变量和全局变量
5.9.1 静态变量
（1）静态变量：在类中创建，被类的所有实例共享，使用范围：类中
（2）通过类名访问：类名+::
（3）在声明时初始化
（4）用途：类的每一个实例都需要从同一个对象获取信息，否则会造成内存浪费
（5）读写静态变量：创建静态方法   或   在第一个实例产生之前读写
5.10 类的方法
（1）方法(程序·)：在类内定义task或function
                               自动存储
5.11 在类外定义方法
（1）原型定义(方法名和参数)：放在类内，在开始处(function)前添加extern
        程序体：放在类后,类名::方法名
5.12 作用域规则
（1）类应当在program或module外的package中定义
         临时变量：在测试平台最内部的某处定义
         块内使用未声明变量，在程序块中有同名变量，类会使用程序块中的变量，调用函数会改变程序级变量的值：将类移入                 package中查找错误
          package Mistake;
               class Bad; ...  endclass
          endpackage
（2）this：将局部变量赋给类一级变量
           this.oname=oname;
5.13 在类内使用另一个类
（1）在类内使用另一个类：使用指向对象的句柄
          目的：重用和控制复杂度
（2）类越来越大：按逻辑分组   或   重新安排代码(继承)
5.13.2 编译顺序
（1）编译类(包含尚未定义的类)：使用typedef声明一个类名
5.14 理解动态对象
每个对象都有一个句柄
5.14.1 将对象传递给方法
（1）调用方法时，传递的是对象的句柄，而非对象本身
（2）调用带有标量变量的方法+使用ref关键字：传递标量地址，修改标量变量的值
                                                    不使用          ：标量的值复制到参数变量中，对参数变量的任何改变不影响原变量的值
5.14.2 在任务中修改句柄
（1）修改参数值，应在参数前加ref
5.14.3 在程序中修改对象
（1）为每个事务创建一个新的对象
    task generator();
           Transaction ta[10];
           foreach (ta[i])
               begin
               ta[i]=new();     //创建每一个对象
              Transaction(ta[i]);
              end
    endtask
  ta由句柄构成，需要在使用之前创建对象
5.15 对象的复制
目的：防止对象的方法修改原始对象的值，或在一个发生器中保留约束
5.15.1 使用new操作符复制一个对象
（1）new：创建一个新对象，复制现有对象的所有变量
                    不被调用
            若类中包含一个指向另一个类的句柄，只有最高一级的对象被复制，下层对象不复制
（2）使用new复制对象，不会调用内部的new函数
5.15.2 编写自己的简单复制函数  p126
5.15.3 编写自己的深层复制函数
5.15.4 使用流操作符从数组到打包对象，或者从打包对象到数组
（1）流操作符：传输字节：需将对象中的变量打包成一个字节数组
                           接收字节：解包到一个Transaction对象中
（2）编写自己的pack函数，仅打包所需成员变量
5.16 共有和私有
（1）OOP核心概念：把数据和相关方法封装成一个类
（2）类中：数据为私有      （防止其他类对内部数据成员的随意访问）
         SV中：所有成员为共有(除非标记为local或protected)
5.17 题外话
（1）将接口封装成一个事务类：保存数据及相关信息，将该对象传给测试平台其他部分
5.18 建立一个测试平台

第七章 面向对象编程的高级技巧指南
7.1 继承
（1）继承：从一个类得到一个新类，并共享其变量和子程序
         基类：原始类
         扩展类：新类
（2）事务基类：
         变量：源地址、目的地址、八个数据字、CRC变量(校验错误)
         子程序：显示内容、计算CRC
         将类中的子程序定义为virtual型，可以在扩展类中重新定义  （适用于所有任务和函数，除了new函数，因为new函数在对                  象创建时调用，无法扩展，始终基于句柄类型来调用new函数）
          super.crc   //super调用基类中的crc函数，不能super.super.crc多层调用
（3）OOP术语：
         属性：类的变量
         方法：任务 或 函数
         原始类：父类 或 超类
         扩展类：派生类 或子类
         基类：不从其他任何类派生得到的类
         子程序的原型：指明了参数列表、返回类型的第一行
（4）若基类构造函数(new)有参数，扩展类必须有一个构造函数，在构造函数的第一行调用基类的构造函数  p218
（5）指向基类的句柄可以指向派生类的对象
8.2 蓝图模式
（1）蓝图模式：改变发生器的行为，无需改变其类代码
（2）步骤：构建一个对象的蓝图，修改约束，甚至使用一个扩展对象替换它；随机化蓝图；赋值并将拷贝值发送给下游的事务                        处理器
         注：蓝图对象在一个地方构建(new函数)，在另一个地方(run)使用，需要将构建与随机化分开
（3）copy：将它加到Transaction、BadTr类中
（4）执行的三个阶段：创建(Build)、运行(Run)、收尾(Wrap-up)
（5）扩展类与基类的约束名相同，扩展类约束会替代基类的约束
8.3 类型向下转换(downcasting)和虚方法
（1）使用$cast作类型向下转换
         类型向下转换(类型转换)：将一个指向基类的指针转换成一个指向派生类的指针
（2）将一个基类对象拷贝到一个扩展类的句柄中时，会失败，因为有些属性仅在扩展类中，基类无
         当基类句柄确实指向一个派生类对象时是允许的。
（3）$cast(bad2,tr)    //检查句柄所指向的对象类型并拷贝。若成功，bad2就指向tr所引用的对象；失败，在仿真时报错
                   若源对象跟目的对象(扩展类)是同一类型，可以从基类句柄中拷贝扩展对象的地址给句柄。
        若作为任务，不匹配，报错；作为函数，不匹配，不报错，类型不兼容：0，兼容：非零
（4）虚方法
         句柄调用子程序：
         tr=bad;    //句柄->扩展对象
         决定调用哪个虚方法：根据对象类型
        不使用virtual：根据句柄类型（可能不是想要的结果）
（5）多态：让处理器能够对一个很大的地址空间寻址
         虚拟内存：程序的代码和数据可保存在内存中或磁盘上
          一个虚拟地址可以映射到一块RAM芯片上。
          处理器在程序运行时一定会找到代码和数据