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：

這里我們所想要實現(xiàn)的是一個四輸入按照樹形加法器的形式經(jīng)過兩級求和。這是我在看完了pipeline源代碼后寫下的第一個練習(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。從最簡單的做起，在進(jìn)行斷點調(diào)試分析執(zhí)行流程時，當(dāng)我將斷點打在pip.build時一個問題困擾了我大半個小時。調(diào)試信息顯示stage0中internal.stageableToData中包含兩個元素，而stage1中internal.stageableToData中確顯示有四個元素。這讓我第一印象就是簡直離了個大譜，stage1里我明明也就只調(diào)了兩次insert函數(shù)??！

老實講，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

老實回到insert函數(shù)來仔細(xì)扒拉扒拉：

加上括號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Stageable變量s，并把that賦值給this(s),隨后將s返回。調(diào)用this(s)會通過調(diào)用apply函數(shù)創(chuàng)建一個StageableKey。再怎么看是不是也只應(yīng)該將一個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。我在看的時候一直忘記了思考一個問題: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這個隱式轉(zhuǎn)換了。它將我們傳入的that這個Stageable參數(shù)調(diào)用Stage.this方法給注冊進(jìn)了stageableToData中去。這也就意味著我們在Stage1中調(diào)用一次insert將會插入兩個StageableKey。而在Stage0中之所以不存在這個問題是因為我們所傳入的“that”本身就是一個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insert函數(shù)：

?再回到我們這個代碼里面的第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方法的。你在IDEA里面如果對加法進(jìn)行代碼跳轉(zhuǎn)，你會發(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。這里還是會調(diào)用stageablePiped這個隱式轉(zhuǎn)換，只不過在Stage.this所對應(yīng)的apply方法里：

由于stageableToData中在調(diào)用insert時已經(jīng)將數(shù)據(jù)壓入，此時不會再生成新的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StageableKey。

理解了這些，對于stage1，我們可以換個寫法：

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

寫在最后

SpinalHDL作者Dolu真的是一個大神，軟硬件都玩的真溜～

審核編輯：湯梓紅