SystemVerilog中的Shallow Copy

SystemVerilog中的句柄赋值和对象复制的概念是有区别的。

PCI p1;
p1 = new;
PCI p2;
p2 = p1; //class assignment

经过上面的代码执行后，“p1”和 “p2” 最终指向的还是同一个内存空间，也就是说他们指向的是同一个对象实例。

如果你希望将p1的内容原封不同地复制到p2，他们就得是两个不同的对象实例，即指向不同的内存空间。

 PCI p1;
 p1 = new;
 PCI p2;
 p2 = new p1; //shallow copy

在上面的例子中，“p2”是一个新的对象实例，其中所有属性值都复制自“p1.”

这在概念上称为“shallow copy”，这是相对于“deep copy”而言的，具体的区别我们后面的文章会介绍。

shallow copy会复制对象中所有的属性，包括类中其他的对象句柄，注意只能复制类中的对象句柄，而不能复制类中其他的对象实例。

在上图中，我们声明了一个类“PCI” 和2个类句柄“p1” 和“p2”。

我们实例化“p1”，如上图所示分配的物理地址空间是0xffff，属性addr和data的初始值都是0。

然后别分别赋值addr为‘h12，data为‘h56。

shallow copy p1到p2，会分配一个新的物理地址空间0xf0f0。并且将p1中的“addr”和“data”复制给p2。

p2 = new p1;

我们改变p2中addr为34，data为78。因为是不同的对象实例，所以p2不会影响到p1。

假如我们想要复制的类中还有一个类对象，情况会怎样？

module class_TOP( );
 class PCIChild;
 logic [7:0] burstC;
 function new (logic [7:0] burst);
 burstC = burst;
 endfunction
 endclass : PCIChild
 
 class PCITop;
 logic [31:0] addrTop;
 logic [31:0] dataTop;
 PCIChild PCIc;
 task PCIM(logic [31:0] addr, logic [31:0] data, logic 
[7:0] burst);
 PCIc = new(burst); //instantiate PCIc
 addrTop = addr;
 dataTop = data;
 endtask
 
 function void disp (string instName);
 $display("[%s] addr = %h data = %h burst=%h", instName, 
addrTop, dataTop, PCIc.burstC);
 endfunction
 
 endclass : PCITop
 
 PCITop PCI1, PCI2;
 
 initial begin;
 PCI1 = new;
 PCI1.PCIM(32'h 0000_00f, 32'h f0f0_f0f0, 8'h12);
 PCI1.disp("PCI1");
 PCI2 = new PCI1; //Shallow copy of PCI1 into PCI2
 PCI2.disp("PCI2"); //copied content displayed
 PCI2.addrTop = 32'h1234_5678;
 PCI2.dataTop = 32'h5678_abcd;
 PCI2.PCIc.burstC = 8'h 9a;
 PCI2.disp("PCI2");
 PCI1.disp("PCI1");
 end
 endmodule

仿真log:

[PCI1] addr = 000000ff data = f0f0f0f0 burst=12
[PCI2] addr = 000000ff data = f0f0f0f0 burst=12
[PCI2] addr = 12345678 data = 5678abcd burst=9a
[PCI1] addr = 000000ff data = f0f0f0f0 burst=9a
 V C S S i m u l a t i o n R e p o r t

在上面的例子中，我们声明了一个名为PCIChild的类，其中含有属性“burstC”。
我们还声明了一个叫做PCITop的类，它有两个属性“addrTop”和“dataTop”。

我们在类PCITop中声明类型为PCIChild的变量PCIc并在任务“PCIM”中实例化。

因此，PCIc现在拥有一个PCIChild类型的对象句柄。

后面我们声明两个类型为PCITop的变量“PCI1”和“PCI2”，并实例化PCI1。然后我们将PCI1的shallow copy到PCI2中(PCI2 = new PCI1;)。

在打印的log中我们可以发现PCI2中“addrTop”和“dataTop”修改不会反映到PCI1，而对PCI2中对象PCIc的修改会反映到PCI1。

PCI2.PCIc.burstC = 8'h 9a;

这是因为shallow copy只复制了类中的对象句柄，而没有为对象PCI2.PCIc再次分配内存空间。

审核编辑：汤梓红