Systemverilog中$cast()的使用
1 静态转换
SV类型转换分两种方法，一种叫静态类型转换，另一种称之为动态类型转换。静态类型转换的语法类似为：
int a = 2;
real b;
b = real'(a);
这种类型`()的静态类型转换，一般不检查转换是否合法，因此具有一定的危险性。
2 动态转换
2.1 动态转换
但 c a s t 的 t a s k 却 不 是 这 样 ， cast的task却不是这样， cast的task却不是这样，cast是systemverilog中的内建方法，它会进行类型检查。如果转换失败，会产生运行时错误。
cast在system veilog中被称为向下类型转换（downcasting），类型向下转化是指将 一个指向基类的指针转化为指向派生类的指针。
$cast可以对不同的内建类型进行转换，用的更多的是不同层次之间类的转换。在这种父类与子类之间的转换里， 父类站的高，子类在底下，从父类向子类的转换，称为向下类型转换，而子类向父类的转换称为向上类型转换。向上类型转换是安全的，而反之则是不安全的。原因在于子类既然继承了父类，就拥有父类的一切属性，除此之外，龙生九子，各有不同，子类还有自己独特的个性，这些是父类没有的。当进行向上类型转换时，相当于父类的句柄指向子类对象，这样的话句柄仍然能对子类对象与父类相同的属性进行访问。但是反过来，如果向下类型转换也那么自由，当试图把子类的句柄指向父类的对象会发生什么呢？父类本来划好了一小块地盘，但是因为子类含有比父类更丰富的属性，它很有可能会访问父类并不包含的资源，这时就找不到该资源，越界了，因此会有error。父类就好像上海，子类相当于长三角地区，包含但不仅仅是上海，因此父类能到的地方子类都可以到，反之不行，因此把子类的句柄给父类没关系，但反之不行，所以向下类型是需要有严格的类型检查的，阻止非法转换。
栗子：
class father;
string m_name;
function new (string name);
m_name = name;
endfunction : new
function void print ();
$display("Hello %s", m_name);
endfunction : print
endclass : father
class child1 extends father;
string area1 = "jiangzhehu";
function new (string area1);
super.new(area1);
endfunction : new
endclass : child1
class child2 extends father;
string area2 = "shanghai";
function new (string area2);
super.new(area2);
endfunction : new
endclass : child2
program top;
father f; child1 c10,c11,c12; child2 c20,c21,c22;
initial begin
f = new ("shanghai");
f.print();
c10 = new("jiangzhehu");
f = c10;
f.print();
c20 = new("changsanjiao");
f = c20;
f.print();
c20.area2 = "zhejiang";
$cast(c21, f);
c21.print();
$display("has %s", c21.area2);
c22 = c20;
c22.print();
$display("has %s", c22.area2);
c20.area2 = "hangzhou";
c21.print();
$display("has %s", c21.area2);
c22.print();
$display("has %s", c22.area2);
end endprogram : top
仿真结果：
# Hello shanghai
# Hello jiangzhehu
# Hello changsanjiao
# Hello changsanjiao# has zhejiang
# Hello changsanjiao# has zhejiang
# Hello changsanjiao# has hangzhou
# Hello changsanjiao# has hangzhou
请注意，不能直接把$cast(c21, f);前提是先把子类赋给父类才行。
使用cast也不能把c20给c10；
2.2 动态转换与copy
对于两个具有继承关系的class，若对应父类的instance为father_tr，而子类的instance为child_tr，那么如果只是让子类的指针指向父类，有以下几种操作方法：
1、简单赋值：fathrer_tr = child_tr;
2、使用copy函数：father_tr = child_tr.copy();
3、使用 c a s t 函 数 ： cast函数： cast函数：cast(father_tr, child_tr);
以上3种方法均可实现数据的传递，但有本质区别：（1）通过简单赋值操作，使两个handle father_tr和child_tr指向了同一块memory，因此，father_tr的类型也会变成子类的类型。（2）使用copy函数，是将数值进行简单的copy，即将child_tr对应的memory中的数据放入father_tr对应的memory中，这种数据的copy方式，不会带来类型的变化，因此，father_tr仍然是父类的类型，但使用copy函数要求father_tr得先new一块memory, 如果没有memory，则需要使用clone函数。（3）此处的$cast操作与（1）中的简单赋值很类似，father_tr的类型也会变为子类的类型。
上面子类向父类进行数据传递时，显示不出cast操作向下类型转换的优势，但父类向子类传递数据时，无法使用child_tr = father_tr，则必须要使用$cast操作。
使用 c a s t 操 作 ， 直 接 使 用 cast操作，直接使用 cast操作，直接使用cast(child_tr, father_tr)是非法的，此时则要求基类的handle必须指向派生类的对象，即father_tr必须指向child_tr类型的对象，因此一般会有如下几步操作：
1、定义一个派生类类型的对象：child1_tr = new;
2、father_tr = child1_tr;
3、$cast(child_tr, father_tr);
以上第（3）步，$cast会做类型检查，若类型兼容返回1，否则返回0。
3 clone()
clone是基类uvm_object的方法，clone = new + copy，返回的是uvm_object的handle,常用于对原实体进行复制到本地进行修改。
e.g.
my_trans trans_a;
my_trans trans_b;
$cast(trans_a, trans_b.clone());
由于clone()后，返回的句柄是父类类型，而不在是my_trans类型，直接用trans_a = trans_b.clone()是错误的。所以需要cast给子类。
参考
1.SystemVerilog中$cast方法的作用是什么.
2.UVM 之 $cast.
3.System verilog中 $cast.
4.verifcation academy.
5.What is copy-on-write?
