SV笔记：static 和 automatic 概念及相关规定

1 首先总结如下：

2 全局变量和局部变量

3 静态变量和动态变量

4 静态方法和动态方法

1 首先总结如下：

class中成员和方法默认为automatic，program、module、interface、package中函数和任务和变量默认为静态的。

2 全局变量和局部变量

在讨论静态变量和动态变量之前，我们先说全局变量和局部变量的概念。

局部变量的生命周期同其所在域，例如function/task中的变量，在方法调用结束后，这些变量的也将消失，所以它们是动态生命周期；
全局变量是从仿真开始到结束一直存在的，例如module中的变量默认情况下全部为全局变量，这也可以理解为module中的变量是硬件电路中实际存在的信号和连接，所以它们是静态生命周期；

3 静态变量和动态变量

变量可以分为动态（automatic）和静态（static），静态变量的特点：

该变量将被这个类的所有实例所共享，并且使用范围仅限这个类。
静态变量在声明时就应该对其初始化，它只初始化一次，也就是在仿真0时刻就存在。
可以认为声明在类中的静态成员变量，它是保存在类中，而不是在对象中，它会一直存在的，不会因为对象被销毁而消失。
静态变量可以在类没有被实例化的时候调用，通过 class::static_variable 的方式获取静态变量。

动态变量的特点：

动态变量是类在实例化时，即调用构造函数new( )才会初始化。
它的声明周期随着对象而存在，当对象被销毁时，这个变量就也就消失了。
必须要在类被实例化之后才可以调用。

如下，使用静态变量count来计数所创建的实例数目：

class Transaction;static int count = 0;int id;function new();id = count++;endfunction
endclassTransaction t1,t2;
initial begint1 = new(); // t1 中：count = 1,id =0t2 = new(); // t2 中：count = 2,id =1$display("t2中count=%0d和id=%0d",t2.count,t2.id);$display("Transaction中count=%0d",Transaction::count);
end//Transaction类中：count = 2

解释代码：

每例化一次transaction，count就自加1
第一次在例化时，cout值为0，所以对象 t1 中的 id = 0；
类的构造函数调用完后，使得count自加1，count = 1；
第二次在例化时，cout值为1，所以对象 t2 中的 id = 1；
可以通过Transaction::count的方式，访问类中的静态变量，此时类中的count = 2；

4 静态方法和动态方法

static 和 automatic 除了可以修饰类中的成员变量，还可以修饰 function 和 task，被static修饰的方法称为静态方法。
静态方法的特点：

如果方法被static修饰，那么其内部所有的声明的变量都是 static 的；
静态方法可以在类没有被实例化时被调用，通过 :: 操作符获取，具有全局的静态生命周期；
如果方法被声明为static，那么在仿真开始时即会被创建，且可以被多个进程和方法共享；

动态方法的特点：

如果方法被修饰为 automatic，那么其内部所有的声明的变量默认都是 automatic的；
如果被修饰为 automatic，那么在进入该方法后，automatic变量会被创建，而离开该进程/方法后就被销毁；

静态方法和动态方法的区别，如下：

module static_test;function automatic int cnt1(input a);  // 函数内所有的变量均为automatic    int cnt = 0； //这个变量在每次调用时都会初始化cnt += a ;return cnt;endfunctionfunction static int cnt2(input a);  // 函数内所有的变量均为staticstatic int cnt = 0； //这个static 变量 cnt只会初始化一次cnt += a ;return cnt;endfunctionfunction int cnt3(input a);  // module中的方法默认为staticint cnt = 0； //这个static 变量 cnt只会初始化一次cnt += a ;return cnt;endfunction
endmoduleinitial begin$display("%0d",cnt1(1));  // 输出1$display("%0d",cnt1(1));  // 输出1$display("%0d",cnt2(1));  // 输出1$display("%0d",cnt2(1));  // 输出2$display("%0d",cnt3(1));  // 输出1$display("%0d",cnt3(1));  // 输出2
end

解释代码：

函数声明为automatic或static时，其块内所有的变量都是automatic或static的；
automatic类型的变量随函数调用结束后就销毁了，下次再调用时，又会初始化；
static类型的变量随函数调用结束后不会被销毁，下次调用时也不需要重新初始化；
module内的方法默认是static的；

SV中的规定：

在module、program、interface、task和function之外声明的变量拥有静态的生命周期，即存在于整个仿真阶段，这同C定义的静态变量一样。
在module、interface和program内部声明，且在task、process或者function外部声明的变量也是static变量，且作用域在该块中。
在module、interface和program中定义的task、function默认都是static类型。
在过程块中（task、function、process）定义的变量均跟随它的作用域，即过程块的类型，如果过程块为static，则它们也默认为static，反之亦然。这些变量也可以由用户显式声明为automatic或者static。

以上规定大致总结如下：class中成员和方法默认为automatic动态的，program、module、interface、package中函数和任务和变量默认为静态的。

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