pipeline高端玩法之Stage里的隱式轉(zhuǎn)換

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Scala里面的隱式轉(zhuǎn)換的好處是靈活，壞處就是太靈活。

StageableKey都是哪兒來的

在pipeline的實(shí)現(xiàn)中，有五大要素:pipeline、Connection、Stage、StageableKey、Stageable。我們來看下面的代碼：

這里我們所想要實(shí)現(xiàn)的是一個(gè)四輸入按照樹形加法器的形式經(jīng)過兩級(jí)求和。這是我在看完了pipeline源代碼后寫下的第一個(gè)練習(xí)代碼。在看了SpinalHDL里面給的pipeline的例子后給我的第一印象就是太靈活了。從最簡(jiǎn)單的做起，在進(jìn)行斷點(diǎn)調(diào)試分析執(zhí)行流程時(shí)，當(dāng)我將斷點(diǎn)打在pip.build時(shí)一個(gè)問題困擾了我大半個(gè)小時(shí)。調(diào)試信息顯示stage0中internal.stageableToData中包含兩個(gè)元素，而stage1中internal.stageableToData中確顯示有四個(gè)元素。這讓我第一印象就是簡(jiǎn)直離了個(gè)大譜，stage1里我明明也就只調(diào)了兩次insert函數(shù)?。?

老實(shí)講，我的Scala水平也就搞軟件的業(yè)余水平，如果我是當(dāng)初初學(xué)，那么我就不糾結(jié)了，這里還是老是分析下。

insert

老實(shí)回到insert函數(shù)來仔細(xì)扒拉扒拉：

加上括號(hào)五行代碼我看了十幾遍，看了幾遍也沒毛病啊，這里面定義一個(gè)Stageable變量s，并把that賦值給this(s),隨后將s返回。調(diào)用this(s)會(huì)通過調(diào)用apply函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)StageableKey。再怎么看是不是也只應(yīng)該將一個(gè)StageableKey壓入stageableToData不是～

這就是Scala里面的隱式轉(zhuǎn)換的隱入真的是太靈活了。我在看的時(shí)候一直忘記了思考一個(gè)問題:在上面的代碼中第三行":="左邊是Data類型，而右邊是Stageable變量類型，在Scala這種強(qiáng)類型語言里，操作符左右兩側(cè)變量類型不同能進(jìn)行操作么？換句話說，就是Data所定義的:=方法所支持的參數(shù)列表里應(yīng)該沒有Stageable參數(shù)類型。

那么，這里的幺蛾子那就只能是存在隱式轉(zhuǎn)換了。在類Stage中存在下面這些隱式轉(zhuǎn)換:

implicit def stageablePiped[T <: Data](stageable: Stageable[T])(implicit key : StageableOffset = StageableOffsetNone) = Stage.this(stageable, key.value)
implicit def stageablePiped2[T <: Data](stageable: Stageable[T]) = new {
def of(key : Any) = Stage.this.apply(stageable, key)
// def := (value : T)(implicit key : StageableOffset = StageableOffsetNone) = Stage.this(stageable, key.value) := value
}
implicit def stageablePiped3[T <: Data](key: Tuple2[Stageable[T], Any]) = Stage.this(key._1, key._2)
implicit def stageablePipedVec[T <: Data](stageable: Stageable[Vec[T]])(implicit key : StageableOffset = StageableOffsetNone) : Vec[T] = Stage.this(stageable, key.value)
implicit def stageablePipedVec2[T <: Data](stageable: Stageable[Vec[T]]) = new {
def of(key : Any) = Stage.this.apply(stageable, key)
}
implicit def stageablePipedVec3[T <: Data](key: Tuple2[Stageable[Vec[T]], Any]) = Stage.this(key._1, key._2)

這里顯然符合條件的就是stageablePiped這個(gè)隱式轉(zhuǎn)換了。它將我們傳入的that這個(gè)Stageable參數(shù)調(diào)用Stage.this方法給注冊(cè)進(jìn)了stageableToData中去。這也就意味著我們?cè)赟tage1中調(diào)用一次insert將會(huì)插入兩個(gè)StageableKey。而在Stage0中之所以不存在這個(gè)問題是因?yàn)槲覀兯鶄魅氲摹皌hat”本身就是一個(gè)UInt類型變量，無需再進(jìn)行隱式轉(zhuǎn)換，其所調(diào)用的是這個(gè)insert函數(shù)：

?再回到我們這個(gè)代碼里面的第18行。兩次insert均返回的是Stageable類型變量，而我們這里又做了一次加法。在Stageable里面明顯是不存在加法這個(gè)方法的。你在IDEA里面如果對(duì)加法進(jìn)行代碼跳轉(zhuǎn)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)其調(diào)用的是UInt的加法操作。那么無疑這里有存在隱式轉(zhuǎn)換了。即將加法左右兩側(cè)的類型均隱式轉(zhuǎn)換成UInt類型。這里還是會(huì)調(diào)用stageablePiped這個(gè)隱式轉(zhuǎn)換，只不過在Stage.this所對(duì)應(yīng)的apply方法里：

由于stageableToData中在調(diào)用insert時(shí)已經(jīng)將數(shù)據(jù)壓入，此時(shí)不會(huì)再生成新的StageableKey，將原有的直接返回即可。

因此，在Stage1中的stageableToData中，一共壓入了四個(gè)StageableKey。

理解了這些，對(duì)于stage1，我們可以換個(gè)寫法：

這時(shí)只會(huì)針對(duì)stage0.tmp和stage0.tmp1分別調(diào)用一次隱式轉(zhuǎn)換得到兩個(gè)UInt進(jìn)行相加，故在stage1中的stageableToData中僅包含兩個(gè)元素。

寫在最后

SpinalHDL作者Dolu真的是一個(gè)大神，軟硬件都玩的真溜～

審核編輯：湯梓紅