SystemVerilog动态数组的大小更改展示

动态数组是一个unpacked数组，其大小可以在运行时更改。

需要使用" new "操作符实例化一个动态数组，使用[]表示。在实例化过程中，会设置动态数组的大小。动态数组声明的语法如下：

data_type array_name [ ];

下面是简单的动态数组示例：

module darray;
 integer da [ ]; //dynamic array ‘da’ of type integer
 initial
 begin
    da = new[4]; //construct and allocate a size of 4 elements
    $display($stime,,, "da size = %0d",da.size);
    da.delete( ); //delete elements of an array
    $display($stime,,, "da size = %0d",da.size);
    da = '{1,2,3,4}; //array initialization
    $display($stime,,, "da = ",da);
 end
 endmodule

仿真log:

0 da size = 4
0 da size = 0
0 da = '{1, 2, 3, 4}
V C S S i m u l a t i o n R e p o r t

上面的module声明了一个名为“da[]”的动态数组，其中数据项的类型为integer。

Dynamic Arrays– Resizing

下面的示例展示了SystemVerilog动态数组的大小更改。

module darray;
 bit [7:0] d_array1[ ];
 initial begin
    //memory allocation
    d_array1 = new[2];
    $display($stime,,, "d_array1 size = %0d",d_array1.size);
    $display("
");
    //array assignment - changes the size of the array
    d_array1 = {2,3,4}; //add 1 more element to the array
    $display($stime,,, "d_array1 size = %0d",d_array1.size);
    $display($stime,,, "d_array1=",d_array1);
    $display("
");
 d_array1[2]=5;
    $display($stime,,, "d_array1[0]=",d_array1[0]);
    $display($stime,,, "d_array1[1]=",d_array1[1]);
    $display($stime,,, "d_array1[2]=",d_array1[2]);
    $display($stime,,, "d_array1=",d_array1);
    $display("
");
    d_array1[3]=6; //will not change the size of the array or
    //add a new element - Warning
    $display($stime,,, "d_array1 size = %0d",d_array1.size);
    $display($stime,,, "d_array1=",d_array1);
    $display("
");
    d_array1 = {2,3,4,6};
    $display($stime,,, "d_array1 size = %0d",d_array1.size);
    $display($stime,,, "d_array1=",d_array1);
    $display("
");
    //increase the size of d_array1
    d_array1 = new [d_array1.size( ) + 1] (d_array1) ;
    $display($stime,,, "d_array1 size = %0d",d_array1.size);
$display($stime,,,"d_array1=",d_array1);
 end
 endmodule

仿真log:

 0 d_array1 size = 2
 0 d_array1 size = 3
 0 d_array1='{'h2, 'h3, 'h4}
 
 0 d_array1[0]= 2
 0 d_array1[1]= 3
 0 d_array1[2]= 5
 0 d_array1='{'h2, 'h3, 'h5}
 0 d_array1 size = 3
 0 d_array1='{'h2, 'h3, 'h5}
 0 d_array1 size = 4
 0 d_array1='{'h2, 'h3, 'h4, 'h6}
 0 d_array1 size = 5
0 d_array1='{'h2, 'h3, 'h4, 'h6, 'h0}
 V C S S i m u l a t i o n R e p o r t

声明一个动态数组d_array1.

分配2个数据项大小

 d_array1 = new[2];
 $display($stime,,, "d_array1 size = %0d",d_array1.size);
 
 0 d_array1 size = 2

初始化数组，增加了一个数据项，表明动态数组的数据项是可以动态更改的:

//array assignment - changes the size of the array
 d_array1 = {2,3,4}; //add 1 more element to the array
 $display($stime,,, "d_array1 size = %0d",d_array1.size);
 $display($stime,,, "d_array1=",d_array1);

仿真log打印:

 0 d_array1 size = 3
 0 d_array1='{'h2, 'h3, 'h4}

改变第2个数据项的值，然后打印所有的动态数组值。

 d_array1[2]=5; //Change the value of 2nd  element
 $display($stime,,, "d_array1[0]=",d_array1[0]);
 $display($stime,,, "d_array1[1]=",d_array1[1]);
 $display($stime,,, "d_array1[2]=",d_array1[2]);
 $display($stime,,, "d_array1=",d_array1);

仿真log打印:

 0 d_array1[0]= 2
 0 d_array1[1]= 3
 0 d_array1[2]= 5
 0 d_array1='{'h2, 'h3, 'h5}

给不存在的index 3数据项赋值，结果是什么都不会发生，下面的赋值会被忽略：

 d_array1[3]=6; //will not change the size of the array –//Warning
 
 $display($stime,,, "d_array1 size = %0d",d_array1.size);
 $display($stime,,, "d_array1=",d_array1);

仿真log会打印：

 0 d_array1 size = 3
 0 d_array1='{'h2, 'h3, 'h5}

结果是什么都不会发生，上面的赋值会被忽略。

总结来说动态数组的大小只能通过重新初始化来更改。

d_array1 = {2,3,4,6};
 $display($stime,,, "d_array1 size = %0d",d_array1.size);
 $display($stime,,, "d_array1=",d_array1);
-------------------------
 0 d_array1 size = 4
 0 d_array1='{'h2, 'h3, 'h4, 'h6}

以及

d_array1 = new [d_array1.size( ) + 1] (d_array1);
 //increase the size of d_array1
 $display($stime,,, "d_array1 size = %0d",d_array1.size);
 $display($stime,,, "d_array1=",d_array1);
---------------------------
0 d_array1 size = 5
0 d_array1='{'h2, 'h3, 'h4, 'h6, 'h0}

Copying ofDynamic Arrays

可以将一个动态数组复制到另一个动态数组。

module darray; //copying of arrays
 int oarray [ ];
 int carray [ ];
 initial begin
 // Allocate 5 memory locations to "oarray" and
 // initialize with values
 oarray = new [5];
 oarray = '{1, 2, 3, 4, 5};
 carray = oarray; // copy "oarray" to "carray"
 $display ("carray = %p", carray);
 // Grow size by 1 and copy existing elements to the 
"carray"
 carray = new [carray.size( ) + 1] (carray);
 $display("carray size = %0d",carray.size);
 // Assign value 6 to the newly added location [index 5]
 carray [carray.size( ) - 1] = 6;
 $display("carray[5]=%0d",carray[5]);
 // Display contents of new "carray"
 $display ("carray = %p", carray);
 oarray = carray; //copy carray to oarray
 $display ("oarray = %p", oarray);
 // Display size of both arrays
 $display ("oarray.size( ) = %0d, carray.size( ) = %0d", 
oarray.size( ), carray.size( ));
 end
 endmodule

我们声明了两个动态数组，即“oarray”和“carray”。我们初始化“oarray”，然后复制到“carray”。然后我们增加carray的大小，将它复制回“oarray”中。

仿真log:

carray = '{1, 2, 3, 4, 5}
carray size = 6
carray[5]=6
carray = '{1, 2, 3, 4, 5, 6}
oarray = '{1, 2, 3, 4, 5, 6}
oarray.size( ) = 6, carray.size( ) = 6
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初始化数组oarray并初始化大小为5。然后复制
“oarray”到“carray。”

carray = '{1, 2, 3, 4, 5}

重新初始化“carray”，动态数组大小增加1。所以，现在新创建的carray的大小将是6:

carray size = 6

然后我们给第6个数据项赋值6，然后打印整个数组:

carray [5] = 6
carray = '{1,2,3,4,5,6}

现在，复制“carray”回“oarray”并打印整个数组“oarray”。

oarray = '{1,2,3,4,5,6}

最后，我们显示原始的“oarray”和复制的“carray”的大小。它们应该是一样的。

oarray.size( ) = 6, carray.size( ) = 6

总结来说，oarray和carray操作的实际上是同一个数组，只是通过不同的指针而已。

Dynamic Array ofArrays

动态数组也可以多维，即动态数组中每一个数据项都是一个另外的动态数组。

module darray;
 int abc[ ][ ]; //array of arrays
 initial begin
 abc = new[3]; //sub array still not created
 $display("abc = ",abc);
 //Create sub-arrays
 foreach (abc[i]) begin
    abc[i] = new[4];
    $display("abc[%0d] = %p", i, abc[i]);
 end
    $display("abc = ",abc);
    //assign values to array and sub-array
 foreach(abc[i , j]) begin
    abc[i][j] = (j+1)+i;
 end
 //display
 foreach (abc[i , j]) begin
    $display("abc[%0d][%0d] = %0d", i, j, abc[i][j]);
 end
 $display("abc = ",abc);
 end
 endmodule

仿真log:

abc = '{'{}, '{}, '{}}
abc[0] = '{0, 0, 0, 0}
abc[1] = '{0, 0, 0, 0}
abc[2] = '{0, 0, 0, 0}
abc = '{'{0, 0, 0, 0} , '{0, 0, 0, 0} , '{0, 0, 0, 0} }
abc[0][0] = 1
abc[0][1] = 2
abc[0][2] = 3
abc[0][3] = 4
abc[1][0] = 2
abc[1][1] = 3
abc[1][2] = 4
abc[1][3] = 5
abc[2][0] = 3
abc[2][1] = 4
abc[2][2] = 5
abc[2][3] = 6
abc = '{'{1, 2, 3, 4} , '{2, 3, 4, 5} , '{3, 4, 5, 6} }
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我们声明一个名为“abc”的二维动态数组。然后我们分配内存，让它有三个元素(abc = new[3])。注意，此时只有第一维动态数组完成了初始化，第二维动态数组仍然没有进行初始化，所以都为空数组。

abc = '{'{}, '{}, '{}}

接下来，使用for循环为每个第二维数组初始化（int类型的默认值为0）

abc[0] = '{0, 0, 0, 0}
abc[1] = '{0, 0, 0, 0}
abc[2] = '{0, 0, 0, 0}

然后就可以再次使用foreach语法遍历赋值和打印每个数据项了。注意所使用的语法。

foreach(abc[i , j])

abc[0][0] = 1
abc[0][1] = 2
abc[0][2] = 3
abc[0][3] = 4
abc[1][0] = 2
abc[1][1] = 3
abc[1][2] = 4
abc[1][3] = 5
abc[2][0] = 3
abc[2][1] = 4
abc[2][2] = 5
abc[2][3] = 6

abc = '{'{1, 2, 3, 4} , '{2, 3, 4, 5} , '{3, 4, 5, 6} }

审核编辑：刘清