systemverilog中的参数传递——ref、input、output

1 静态数组作为参数

sv中的静态数组、动态数组、队列都是用一块内存存放，而他们的名字作为该内存的地址，这点和c一致，但sv中没有指针的概念。

传递这种大片内存的值一般只有两种规则：
1.地址传递，函数内部修改可以改变函数调用的值。
2.值传递，将整片空间复制一份，函数内部修改不会改变函数调用的值。

但是，sv中里面关键字有三个：input、output、ref。具体哪个对应哪个，下面来看一下，以静态数组作为模板来试。

function void run（）；
  int r[2];
  r[0]=1;
  r[1]=2;
  f(r);
  $display("%0x %0x",r[0],r[1]);
 endfunction

1.1 input

当函数类型为input时。

function void f(input int a[2]);
  a[0]=3;
 endfunction

输出结果：1 2

具体过程如下：
1.函数调用之前，内存里只有r数组的空间
2.函数调用之后，会将r拷贝一份到a， 函数里面用的都是a这份空间
3.函数调用之后，复制后，修改的是a这份空间
4.函数返回之后，a空间会被释放掉，所以r的值并没有被修改

因此，input是标准的值传递。

1.2 output

当函数类型为output时。

function void f(output int a[2]);
  a[0]=3;
 endfunction

输出结果是：3 0

具体过程如下：
1.函数调用之前，内存里只有r数组的空间
2.函数调用 之后，会新建一份a数组，注意这里并不会把r的值传进来，函数里面用的是a这份空间
3.函数调用之后，赋值后，修改的是a这份空间
4.函数返回之后，会将r指向a空间，而原来的r指向的空间会被释放掉，所以r的值都被修改了

因此，output 采用的是地址传递，确切的说是反向地址传递，数组共有两份，函数内部看到的是新建的一份，并传递给函数调用的处。所以函数调用前是第一份，函数调用后看到的是新建的那份。

1.3 ref

当函数是ref时。

function void f(ref int a[2]);
  a[0]=3;
 endfunction

输出结果是： 3 2

具体过程如下：
1.函数调用前，内存里只有r数组的空间
2.函数调用之后，会将a指向r所在的空间，函数里面用的都是这份空间
3.函数调用之后，赋值后，修改的是这份空间的值，所以a和r的值都被修改啦
4.函数返回后，所以r的值只有部分被修改
因此，ref采用的是标准的地址传递，只有一份数组，函数内部和调用出都是访问该空间。

对比来看，input是将函数外面的值传递到函数里面，调用之后，函数里面的值就被丢弃了；output是将函数里面的值传递到函数外面来，调用之后，函数外面的值就被丢弃了；ref是函数内部和外部看到的是同一份值，哪里都会被修改。另外，可以看出，采用ref关键字，占用 的空间内存是最小的，因为只有一份数组，这样能提高效率。

2 动态数组或队列作为参数

如果传递的是动态数组或队列，其结果是一模一样的，不另外作说明。

3 类作为参数

下面展示一些 内联代码片。

class c；
 int v0；
 int v1；
 endclass
function void run（）；
 c c0；
 c0 = new（）；
 c0.v0 = 1；
 c0.v1 = 2；
 f（c0）
 $display(" %0x %0x ", c0.v0 ,c0.v1);
 endfunction
 
 function voidf(input /output ref c c0);
  c0.v0 =3;
 endfunction

输出结果是：
1.input ： 3 2
2.output ：报null point 错误
3.ref： 3 2

可以看出，如果是传递类的话，使用input 和ref 的结果是一样 的，而output和数组 的结果是一样 的。

4 原文链接

systemverilog中的参数传递.