SystemVerilog中的implements和extends真不是一回事儿

在SystemVerilog中，可以通过关键字implements指定实现类关联的接口类，接口类中定义的方法都是pure virtual方法，不能直接创建对象，其中的方法需要在与其关联的对象类中实现，这里需要注意，接口类与其对应的实现类之间的关系不是继承和被继承的关系。下面是接口类使用方式的简单示例：

// 接口类定义interfaceclassABC;...endclass// 实现类关联对应的接口类classitf_impimplementsABC;...endclass

而类的扩展则是通过关键字extends实现的，此时，如果不加特殊声明的话，子类将继承父类中所有的成员，即子类和父类之间的关系是继承和被继承的关系，其使用方式的简单示例如下：

// 父类定义classparent;...endclass// 子类派生自父类classchildextendsparent;...endclass

当然接口类也可以使用关键字extends派生，但是此时的extends和implements并不是一回事，并且接口类的父类只能是接口类，那么非接口类可不可以implements其他非接口类呢？extends和implements之间到底是不是一回事儿？下面我们通过示例进行说明。

1 接口类可以使用关键字extends派生自0个或者多个接口类。但是需要注意的这里派生自多个接口类，并不是指有多个父类，即并不是多继承，更确切的说这里指的应该是一种多层继承，类似于多代单传。

【示例】

【仿真结果】

在这个示例中，iftc2派生自itfc1，并且iftc2中增加了一个pure virtual方法disp2。类imp对接口类itfc2进行了实现，在其中实现了itfc1和itfc2中的pure virtual方法。这里需要注意，虽然imp直接实现的接口类为itfc2，但是因为iftc2派生自itfc1，所以imp需要将itfc1和itfc2中的pure virtual方法都予以实现。通过这个示例也可以看到，首先接口类可以派生自其他接口类，另一方面，当派生接口类需要实现时，实现类需要将派生接口类及其父类中所有的pure virutal方法都要实现。

2 接口类不能实现接口类

接口类中的pure virtual方法可以在对应的实现类中实现，但是不能在接口类中实现。

【示例】

【仿真结果】

示例中，接口类itfc2实现itfc1，此时编译报错，提示接口类只能在非接口类中实现。其实这一点也很好理解，因为接口类中只能包含pure virtual方法，那么其中就不可能实现其他接口类中的方法。（题外话：要注意工具提供的错误和警告信息，提供的信息对于一些语法理解还是很有帮助的）

3 接口类不能派生自非接口类

前面已经看到，接口类可以派生自接口类，那么，接口类是否可以派生自非接口类呢？我们可以看看下面的示例。

【示例】

【仿真结果】

示例中，接口类itfc派生自normal类，但是normal类并不是接口类，编译报错提示：非接口类不能被接口类扩展派生。那么接口类是否可以implements一般非接口类呢？我们再来看看下面的示例。

【示例】

【仿真结果】

示例中，接口类itfc通过implements实现normal类，此时编译同样报错，报错提示：接口类不能实现非接口类。其实不止非接口类不能实现，接口类也不能实现其他接口类。

另外，我们知道非接口类可以派生自非接口类和抽象类，但是，是不是可以派生自接口类呢？请看下例。

【示例】

【仿真结果】

示例中，normal类派生自接口类itfc，此时编译报错，提示信息为：接口类不能被非接口类派生。虽然非接口类不能派生自接口类，但是非接口类可以implements接口类，并且可以实现多个接口类。那么非接口类是否可以使用关键字implements实现其他非接口类呢？请看下例。

【示例】

【仿真结果】

示例中，非接口类normal1实现非接口类normal0，此时编译报错，报错提示：只有接口类可以被implements，即非接口类不能implements非接口类。可见，关键字implements是专用于接口类实现的。而在实际使用的时候，我们可以在一个非接口类派生自另一个非接口类的同时，implements另一个接口类，如下例所示。

【示例】

【仿真结果】

示例中，分别声明了三个句柄f、n0和n1，其中n0和n1的类型之间是继承和被继承的关系，f和n1之间是接口类定义和接口类实现的关系，也就是说normal1既派生自了normal0，也同时实现了接口类itfc。n1指向创建好的对象，可以调用其父类中的方法disp0()，其中又实现了接口类itfc中的方法disp()，所以也调用itfc中声明的方法disp()

句柄n0指向n1指向的对象后，可以调用normal0中定义的方法，但是不能调用normal1子类中的方法disp1()，也不能调用接口类itfc中的方法。接口类句柄f指向句柄n1指向的对象，虽然n1类中实现了接口类中的方法，但是接口类句柄只能访问接口类中定义的方法，不能访问实现其方法的类中的其他方法。

通过上述这些示例，可以看到extends和implements在非接口类和接口类使用时的区别，主要如下：

l接口类可以派生自其他接口类；

l接口类不能派生自非接口类；

l接口类不能实现其他接口类；

l接口类不能实现其他非接口类；

l非接口类可以实现接口类；

l非接口类不能派生自接口类；

l非接口类可以派生自非接口类；

l非接口类可以同时派生自非接口类，并且实现接口类；

l非接口类不能实现非接口类；