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