多態(tài)（Polymorphism），從字面意思上看指的是多種形式，在OOP(面向?qū)ο?a href="http://m.makelele.cn/v/tag/1315/" target="_blank">編程)中指的是同一個(gè)父類的函數(shù)可以體現(xiàn)為不同的行為。

在SystemVerilog中，指的是我們可以使用父類句柄來保存子類對(duì)象，并直接使用父類句柄來調(diào)用子類的方法。

因此，SystemVerilog中的多態(tài)性是一種根據(jù)父類對(duì)象句柄實(shí)際指向不同的對(duì)象類型使相同的代碼具備不同行為的能力。

為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，父類中的function或者task必須是virtual的。這樣，當(dāng)擴(kuò)展類覆蓋這個(gè)function或者task時(shí)，實(shí)際指向擴(kuò)展類的父類句柄就可以調(diào)用擴(kuò)展類的function或者task

因此，用一句話可以概括：

?

polymorphism = inheritance + virtual methods + upcasting.

?

SystemVerilog多態(tài)的示例：

?

class vehicle; // Parent class
 virtual function vehicle_type( ); // Virtual function
 $display("vehicle");
 endfunction
 
 virtual task color( ); // Virtual task
 
 $display("It has color");
 endtask
 endclass
 
 class four_wheeler extends vehicle; //child class
 function vehicle_type( ); //override parent class virtual
 //function
 $display("It is a four wheeler");
 endfunction
 
 task color( ); //override parent class virtual task
 $display("It has diferent colors");
 endtask
 endclass
 
 class BENZ extends four_wheeler; // "grand" child class
 
 function vehicle_type();
 $display("It is a Benz");
 endfunction
 
 task color();
 $display("It is Black");
 endtask
 endclass
 
 module polymorphism;
 initial begin
 
 vehicle vehcl;
 four_wheeler four_whlr;
 BENZ benz;
 four_whlr = new ( );
 benz = new ( );
 vehcl=four_whlr;//parent class variable holding child
 //class handle. No need to create an
 //object (of vehcl) by calling a new method
 vehcl.vehicle_type( );
 // accessing child (four_whlr) class method from
 // parent class (vehcl) variable
 vehcl=benz;
 vehcl.vehicle_type( );
 //accessing "grand" child method from parent class
 
 //variable (vehcl)
 four_whlr=benz;
 four_whlr.color( );
 // accessing child class method from parent class
 // "four_whlr"
 end
 endmodule

?

仿真log:

?

It is a four wheeler
It is a Benz
It is Black
$fnish at simulation time 0
 V C S S i m u l a t i o n R e p o r t

?

在上面這個(gè)例子中，我們首先聲明一個(gè)名為“vehicle”的父類。在這個(gè)父類中，我們聲明了兩個(gè)virtual 方法“vehicle_type”和“color.” 。

然后我們創(chuàng)建一個(gè)名為“four_wheeler”的擴(kuò)展類，并覆蓋父類的virtual方法。

我們?cè)贁U(kuò)展自“four_wheeler”創(chuàng)建一個(gè)擴(kuò)展類“BENZ”。

所以，類的繼承關(guān)系如下：

?

“vehicle” -> “four_wheeler” ->“BENZ”

?

在program “polymorphism”中，我們聲明每種class類型的句柄，但是僅實(shí)例化兩個(gè)子類，即“four_whlr”和“benz”，而沒有實(shí)例化父類。

這里需要回顧下一個(gè)upcast的概念，即將擴(kuò)展類對(duì)象直接賦值給父類句柄。當(dāng)我們實(shí)例化擴(kuò)展類對(duì)象“four_wheeler”時(shí)，實(shí)際上為該類“four_wheeler”和相應(yīng)的父類“vehicle”分配了物理內(nèi)存空間。

當(dāng)我們執(zhí)行

?

vehcl = four_whlr

?

父類句柄中就包含了子類實(shí)例，據(jù)此我們可以訪問被覆蓋的virtual方法，這就是多態(tài)性。

下面是另外一個(gè)展示多態(tài)性的示例：

?

 // base class
 class animals;
 virtual function void display( );
 $display("Inside base class animals");
 endfunction
 endclass
 // extended class 1
 class parrot extends animals;
 function void display( );
 $display("Inside extended class parrot");
 endfunction
 endclass
 // extended class 2
 class tiger extends animals;
 function void display( );
 $display("Inside extended class tiger");
 endfunction
 endclass
 // extended class 3
 class lion extends animals;
 function void display( );
 $display("Inside extended class lion");
 endfunction
 endclass
 // module
 module polymorphism;
 initial begin
 //instantiate subclasses
 parrot p1 = new( );
 lion A1 = new( );
 tiger t1 = new( );
 //base class array variable
 animals a1[3];
 //assigning extended class object handles to
 //base class array variable
 a1[0] = p1;
 a1[1] = A1;
 a1[2] = t1;
 //accessing extended class methods using base class 
variable
 a1[0].display( );
 a1[1].display( );
 a1[2].display( );
 end
 endmodule

?

仿真log:

?

Inside extended class parrot
Inside extended class lion
Inside extended class tiger
 V C S S i m u l a t i o n R e p o r t

?

分別將不同的子類對(duì)象賦值被3個(gè)父類句柄，可以看出最后相同的父類函數(shù)打印出不同的內(nèi)容。

　　審核編輯：湯梓紅