资料：

-UVM Primer（英文原版）
-UVM Primer（中译版）

前言：

-本部分将包括UVM Primer的第4章-第9章，仅整理OOP特性，不会涉及DUT及验证平台构建的相关内容。

正文：

本书的4-9章以一个动物园为例，讲述了OOP的不同特性，包括：
-类
-继承
-多态
-静态变量和方法
-factory模式

第六章：多态

多态（polymorphism），简单的说就是具有多种形态，调用成员函数时，会根据调用函数的对象的类型来执行不同的函数。

-In programming language theory and type theory, polymorphism is the use of a single symbol to represent multiple different types.

现在让我们从最初开始，通过分类的方法理解多态。

class animal;
    int age = 0;
    
    function new(int a);
        age = a;
    endfunction : new
    
    // A function with a fatal hint
    function void make_sound();
        $fatal(1,"General animals don't have noise!");
    endfunction : make_sound
endclass

这是一个普通的动物类，包含一切动物，包括会叫的和不会叫的。因此虽然类的内部定义了方法，但却不应该在总体的animal中使用。

那么还像之前那样，我们基于动物大类创造狮子类，并在其中重载make_sound()函数：

class lion extends animal
    
    function new(int age);
        super.new(age);
    endfunction
    
    // Override make_sound
    function void make_sound();
        $display("Lion Roar!");
    endfunction
    
endclass : lion

类似的，我们可以创造鸡类，并赋予其不同的叫声。值得注意的一点是，由于SV要求我们显式的写出带有参数的构造函数，不能简单的继承基类中的构造函数。

那如果我们创建一个狮子，然后使用animal_h句柄指向它呢？

animal_h = lion_h;
animal_h.make_sound();
$display("The animal is %0d years old", animal_h.age);

这时候，编译器会报错"General animals don't have noise!"，这是由于编译器按照animal的类型调用了make_sound()。

这个时候我们会想到，狮子显然是动物的一个子集，因此从逻辑上来说，使用animal_h句柄指向它是不应该有问题的。所以最根本的问题是，应该如何让编译器知道，我们想调用的是lion内的方法呢？

这时候，我们就可以将基类中的方法变为虚方法（virtual），这意味着，基类中的make_sound()方法仅起到指示作用，这会告诉编译器“后续继承的类中有这么个方法，但是需要子类自己去进行重载”，如果子类不进行重载，那么基类的fatal将会报错！

class animal;
   int age=-1;

   function new(int a);
      age = a;
   endfunction : new

   // Notice the virtual keyword
   virtual function void make_sound();
      $fatal(1, "Generic animals don't have a sound.");
   endfunction : make_sound

endclass : animal

如果更进一步，我们可以将animal定义为抽象类（virtual class），这意味着其只能作为基类，且无法例化；而抽象类内部的方法，可以定义为纯虚方法（ pure virtual），这意味着编译器会要求子类强制重载这个方法，并将进行检查。

// Notice virtual class 
virtual class animal;
   int age=-1;

   function new(int a);
      age = a;
   endfunction : new

    // This is a pure virtual method now without fatal
   pure virtual function void make_sound();

endclass : animal

如果尝试例化抽象类，编译器会报错：

在这里，我在使用之前看到的一个帖子当作例子：

作者的疑问是，在句柄“A1”指向B1后，原先例化的基类A1的内存就应当被释放了，那么为什么A1还能够访问基类的方法呢？

这是由于在创建一个子类的实例时，子类会继承父类的属性和方法。这意味着子类的实例可以访问父类中定义的属性和方法。在访问这些属性和方法时，实际上是在子类的实例上执行操作，但是这些操作可能会涉及到父类中的属性和方法。

在没有显式创建父类实例的情况下，子类实例如何访问父类的属性和方法呢？这是因为在创建子类实例时，系统会隐式地为父类分配内存，并且子类实例中包含了父类的部分。这是通过子类的构造函数（通常是 new() 函数）来实现的。

具体来说，当你创建子类的实例时（例如 B B1 = new();），子类的构造函数会被调用。在子类的构造函数中，通常会隐式地调用父类的构造函数（通常是 super.new()）。这样，父类的内存就被分配了，并且子类的实例中包含了父类的属性和方法。因此，子类实例可以通过自己的指针访问父类的属性和方法，因为这些属性和方法已经在子类实例中了。