行為型設計模式數量較多,上一篇介紹了模板模式和策略模式,下面對迭代模式進行介紹,挖掘其在UVM中的應用。
迭代器模式
Iterator Design Pattern: 對容器 (聚合類,集合數據等) 的遍歷操作從容器中拆分出來,放到迭代器中,實現迭代操作的解耦。
大部分編程語言都提供了多種遍歷集合的方式,比如for循環,foreach循環等。對于簡單的遍歷,可以利用語言提供的迭代方式完成遍歷操作,對于復雜條件的集合遍歷,比如支持廣度優先和深度優先遍歷的樹結構,用戶需要自己創建迭代器。
迭代器模式的結構分為迭代器接口和迭代器實現類,容器接口和容器實現類。接口類是為了面向接口編程。迭代器中一般包含next()函數用于返回容器中的元素,布爾型變量hasNext判斷是否結束循環。
Python中的迭代器
Systemverilog對聚合類型數據(Aggregate data types)的操作并沒有把迭代器 “暴露” 出來,先從Python開始了解。Python允許用戶自定義類對迭代的支持。
引用Python Documentation
迭代器是一個表示數據流的對象;這個對象每次只返回一個元素。Python 迭代器必須支持 __next__() 方法;這個方法不接受參數,并總是返回數據流中的下一個元素。如果數據流中沒有元素,__next__() 會拋出 StopIteration 異常。
內置的 iter() 函數接受任意對象并試圖返回一個迭代器來輸出對象的內容或元素,并會在對象不支持迭代的時候拋出 TypeError 異常。Python 有幾種內置數據類型支持迭代,最常見的就是列表和字典。如果一個對象能生成迭代器,那么它就會被稱作 iterable。
>>> L = [1, 2, 3] >>> it = iter(L) >>> it <...iterator object at ...> >>> it.__next__() # same as next(it) 1 >>> next(it) 2 >>> next(it) 3 >>> next(it) Traceback (most recent call last): File "", line 1, in StopIteration >>>
Python 有不少要求使用可迭代的對象的地方,其中最重要的就是 for 表達式。在表達式 for X in Y,Y 要么自身是一個迭代器,要么能夠由 iter() 創建一個迭代器。以下兩種表達是等價的nonedisplay: none;'>
生成器表達式和列表推導式
迭代器的輸出有兩個很常見的使用方式,1) 對每一個元素執行操作,2) 選擇一個符合條件的元素子集。比如,給定一個字符串列表,你可能想去掉每個字符串尾部的空白字符,或是選出所有包含給定子串的字符串。
列表推導式和生成器表達時(簡寫:"listcomps" 和 "genexps")讓這些操作更加簡明,這個形式借鑒自函數式程序語言 Haskell(Haskell Language)。你可以用以下代碼去掉一個字符串流中的所有空白字符nonedisplay: none;'>
通過列表推導式,你會獲得一個 Python 列表;stripped_list 就是一個包含所有結果行的列表,并不是迭代器。生成器表達式會返回一個迭代器,它在必要的時候計算結果,避免一次性生成所有的值。這意味著,如果迭代器返回一個無限數據流或者大量的數據,列表推導式就不太好用了。這種情況下生成器表達式會更受青睞。
生成器表達式兩邊使用圓括號 (" ( ) ") ,而列表推導式則使用方括號 (" [ ] ")。
SV數組內建方法
和數組定位相關的,SV提供了6種方式:
如何實現是關鍵,如何維護游標,如何判斷返回元素滿足條件,這些需要根據實際業務具體實現。
迭代器在scoreboard中的應用
scoreboard一邊接收dut transaction放入容器actual_array, 一邊接收golden transaction放入容器golden_array。如果是保序的,則可以直接按先后順序對比,如果不是保序的,則需要按照相應規則遍歷容器篩選出transaction。
如果規則是Packet不是保序的,但是addr保持不變,則可以通過SV內建方法 find_index() with (item.addr == addr)在容器中篩選出待比較的Packet。find_index() with (expression) 中內建了迭代器,根據所給的expression條件“吐出”符合的元素。
ication Environment Based on Software Design Patterns 中將迭代器模式應用到scoreboard中。
常見的scoreboard的構建方式:OVM/UVM Scoreboards - Fundamental Architectures
審核編輯:劉清
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原文標題:UVM設計模式:迭代器模式、Python/SV中的迭代器、callback_iter、scoreboard中的迭代器
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