Systemverilog（绿皮书）第五章——类与对象（三）类的继承

在OOP中我们通过继承的方式给子类赋值或者增加新的功能：

class cat；
    protected color_t color;
    local bit is_good;
    function set_good(bit s);
        this.is_good = s;
    endfunction
endclass

/声明黑猫类/
class black_cat extends cat;
    function new();
        this.color = BLACK;
    endfunction
endclass

/声明白猫类/
class while_cat extends cat;
    function new();
        this.color = WHITE;
    endfunction
endclass

black_cat bk;    
white_cat wt;    

initial begin
    bk = new();    //初始化黑猫对象
    wt = new();    //初始化白猫对象
    bk.set_good(1);
    wt.set_good(1);
end

在验证的过程中我们通过单一的职责划分，使得各个组件的任务明确，那么一个简单的环境构建就有了。

案例1：对于数据发送，我们希望把数据都封装到类里面，因为类中可以封装很多的数据和方法。

class Transaction;
    rand bit [31:0] src, dst, data[8];    //随机变量
    bit [31:0]    crc                     //二次处理后的成员变量
    virtual function void calc_crc();
        crc = src^dst^data.xor;
    endfunction
    
    virtual function void display(input string prefix="");
        $display("%sTr: src=%h, dst=%h, crc=%h",prefix,src, dst, crc);
    endfunction
endclass

但是，此时我们在此基类的基础上又需要增加新的功能，生成一个新的类型。此时就可以考虑通过继承的方式，来实现此功能。

class BadTr extends Transaction;
    rand bit bad_crc;
    virtual function void calc_crc;
        super.calc_crc();            //计算好的CRC值
        if (bad_crc) crc = ~crc;     //CRC值取反
    endfunction

    virtual function void display(input string prefix=""）;
        $write("%sBadTr: bad_crc = %b, ", prefix, bad_crc);
        super.display();
    endfunction
endclass : BadTr

在子类中重新定义了新的成员变量和成员方法，新定义的成员方法和原方法之间没有关系。

super来实现子类的方法来继承父类的方法。super.calc_crc()函数可以实现对父类中函数的调用，之后再去添加子类的方法。在其内部通过super来索引父类的同名函数。

但是，子类中要是想索引父类中的变量

案例2：在验证环境中，也有类似的类trans和一个initiator类 stm_ini，在test中通过继承于basic_test的两个子类test_wr和test_rd,分别用来对DUT发起写测试和读测试。

class basic_test;
    int def = 100;    //成员变量赋予默认值
    int fin;
    task test(stm_ini ini);
        $display("basic_test::tset");
    endtask
    function new(int val);
    endfunction
endclass


class test_wr extends basic_test;
    function new();
        super.new(def);
        $display("test_wr::new");
    endfunction

task test(stm_ini ini);
    super.test(ini);
    $display("tast_wr::test");
endtask
endclass

class basic_test;
    int def = 100;    //成员变量赋予默认值
    int fin;
    task test(stm_ini ini);
        $display("basic_test::tset");
    endtask
    function new(int val);
    endfunction
endclass


class test_rd extends basic_test;
    function new();
        super.new(def);
        $display("test_rd::new");
    endfunction
task test(stm_ini ini);
    super.test(ini);
    $display("tast_rd::test");
endtask
endclass

子类在定义new 函数的时候，应该首先调用父类的new函数---super.new()。若父类new函数没有参数，那么省略该调用，系统编译时可以自动添加super.new。

对象创建和初始化的顺序来看，用户注意一下规则：

对于成员的覆盖问题：

class basic_test;
    int def = 100;    //成员变量赋予默认值
    int fin;
    task test(stm_ini ini);
        $display("basic_test::tset");
    endtask
    function new(int val);
    endfunction
endclass


class test_wr extends basic_test;
    int def = 200;
    function new();
        super.new(def);
        $display("test_wr::new");
        $display("test_wr::super.def = %0d", super.def);
        $display("test_wr::this.def = %0d", this.def);
    endfunction
endclass

module tb;

basic_test t;
test_wr wr;

initial begin
    wr = new();
    t = wr;
    $display("wr.def = %0d", wr.def);
    $display("t.def = %0d", t.def);
end

创建了子类对象，子类对象调用的def值为多少？200

把子类句柄的值赋值给父类，通过父类索引到def为多少？100

父类和子类句柄都指向了对象，但是子类句柄指向范围更广，父类只能访问父类那部分成员变量和方法。

子类的访问：

wr.def : 访问子类的变量

wr.super.def:通过子类访问父类的变量

拿到一个父类句柄，该句柄可能指向子类对象（被一个子类对象赋值之后）也可能指向父类对象。但是，只能访问子类对象中属于父类的成员。

但是不能把父类赋值给子类对象，编译时会报错。编译时默认按照最差的情况运行。父类句柄转化为子类句柄只能通过

$cast(T,S)运行。

若子类中没有def，通过子类对象索引：wr.def时会发现子类中没有def成员变量值，接着就回去访问父类中的同名def=100。

而此时，父类中访问t.def也是只能访问100。

而子类中super.new(def)中的def调用的是子类中的def， 优先查找顺序是由近到远。