system verilog中virtual关键字的作用

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在system verilog中，virtual关键字可以用在以下三个地方：形容变量，形容function和task，形容class。

virtual形容变量

virtual形容变量时，最常见的是在声明interface时，作用是将该interface变为一个句柄，并不是一个真实的interface，而是指向interface的一个指针。

一般用法是，在top定义interface，这个是真实存在的interface，相当于是个实例，在driver和monitor里面定义virtual interface，然后将top的interface赋值给virtual interface，该virtual interface就是top中interface的指针了。

这样做的目的是，提高driver和monitor的重用性，避免出现绝对路径。

virtual形容function和task

当用virtual形容function和task时，该函数就可以被子类重载，不过不用virtual，该函数就不能被子类重载。这点设置我认为其实有点没有必要，在java中，并没有这样的规则，因为既然是面向对象编程，就必须有多态，子类必须可以重载掉父类的函数。所以，我认为在sv里面可以将所有的function和task都加上virtual，并且这样最为保险。

例子：

不加virtual的情况

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class bird;
	function void f();
		$display("bird f");
	endfunction
endclass

class parrot extends bird;
	function void f();
		$display("parrot f");
	endfunction
endclass

...
	bird b;
	parrot p;
	p = new();
	b = p;
	b.f();
...

结果是：

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bird f

加virtual的情况

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class bird;
	virtual function void f();
		$display("bird f");
	endfunction
endclass

class parrot extends bird;
	virtual function void f();
		$display("parrot f");
	endfunction
endclass

...
	bird b;
	parrot p;
	p = new();
	b = p;
	b.f();
...

结果是

1
parrot f

virtual形容class

用virtual形容class时，表示该类时虚类，即不能直接例化的类，必须要继承之后才能使用。一般这种类里面都会定义一些虚函数，即加pure形容的函数，这些函数在虚类里面只有声明，没有具体实现，必须由子类继承后实现。

例如

  1. 直接例化是会报错的
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virtual class vc;
	pure virtual function void f();
endclass

...
	vc = new();
...
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Error-[SE] Syntax error
	Follow verilog source has syntax error:
	6: token is '='
  1. 子类不实现虚类的函数也会报错
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virtual class vc;
	pure virtual function void f();
endclass
class tc extends vc;
endclass
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Error-[SV-VMNI] Virtual method not implemented
  1. 只有对纯虚函数进行实现，才是对的
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virtual class vc;
	pure virtual function void f();
endclass
class tc extends vc;
	virtual function void f();
		$display("tc f");
	endfunction
endclass

这样功能的出发点是，要求子类必须实现一些函数，这些函数是该父类必要的，如果没实现，就肯定有错。其实不用virtual和pure也可以，只不过加上了之后，如果出现了没有实现的函数，可以在编译阶段就发现。