[2]SpinalHDL教程——Scala简单入门
第一个 Scala 程序
shell里面输入
$ scala
scala> 1 + 1
res0: Int = 2
scala> println("Hello World!")
Hello World!
文件形式
object HelloWorld {
/* 这是我的第一个 Scala 程序
* 以下程序将输出'Hello World!'
*/
def main(args: Array[String]) = {
println("Hello, world!") // 输出 Hello World
}
}
接下来我们使用 scalac 命令编译它：
$ scalac HelloWorld.scala
$ ls
HelloWorld$.class HelloWorld.scala
HelloWorld.class
编译后我们可以看到目录下生成了 HelloWorld.class 文件，该文件可以在Java Virtual Machine (JVM)上运行。
编译后，我们可以使用以下命令来执行程序：
$ scala HelloWorld
Hello, world!
基本语法
Scala是运行在jvm上面的一款语言，在语法和概念上难免和java会有相似之处，而java的语法和C语法一脉相承，所以有C基础的话基本语法还是比较好上手的。
Scala有两个设计理念：面向对象（OOP）和函数式编程（FP）
面向对象就导致Scala中万物皆对象；函数式这个概念比较陌生，后续会单独介绍。
1.变量
使用关键词 "var" 声明变量，使用关键词 "val" 声明常量。
声明变量实例如下：
var myVar : String = "Foo"
var myVar : String = "Too"
Scala是一个静态类型语言，但编译器能自动推断类型
所以上面能这么写，效果一样：
var myVar = "Foo"
var myVar = "Too"
2.数据类型
然而，我们说scala是一款万物皆对象的语言，这些变量都是对象
这就类似于java中的封装类（Scala的底层实现确实也是用的java的封装类）
Scala 与 Java有着相同的数据类型，下表列出了 Scala 支持的数据类型：
| 数据类型 | 描述 |
|---|---|
| Byte | 8位有符号补码整数。数值区间为 -128 到 127 |
| Short | 16位有符号补码整数。数值区间为 -32768 到 32767 |
| Int | 32位有符号补码整数。数值区间为 -2147483648 到 2147483647 |
| Long | 64位有符号补码整数。数值区间为 -9223372036854775808 到 9223372036854775807 |
| Float | 32 位, IEEE 754 标准的单精度浮点数 |
| Double | 64 位 IEEE 754 标准的双精度浮点数 |
| Char | 16位无符号Unicode字符, 区间值为 U+0000 到 U+FFFF |
| String | 字符序列 |
| Boolean | true或false |
| Unit | 表示无值，和其他语言中void等同。用作不返回任何结果的方法的结果类型。Unit只有一个实例值，写成()。 |
| Null | null 或空引用 |
| Nothing | Nothing类型在Scala的类层级的最底端；它是任何其他类型的子类型。 |
| Any | Any是所有其他类的超类 |
| AnyRef | AnyRef类是Scala里所有引用类(reference class)的基类 |
上表中列出的数据类型都是对象，也就是说scala没有java中的原生类型。在scala是可以对数字等基础类型调用方法的。
（1）整数字面量、浮点字面量
略
（2）字符串字面量
scala> '1'
res0: Char = 1
scala> "1"
res1: String = 1
scala> "\t"
res2: String = " "
scala> """\t"""
res3: String = \t
字符串插值，会对每个表达式求值，并且调用toString方法
scala> val a=2.1
a: Double = 2.1
scala> val s=s"Hi,${a+9}!"
s: String = Hi,11.1!
函数
方法定义
方法定义由一个 def 关键字开始，紧接着是可选的参数列表，一个冒号 : 和方法的返回类型，一个等于号 = ，最后是方法的主体。
Scala 方法定义格式如下：
def functionName ([参数列表]) : [return type] = {
function body
return [expr]
}
- 以上代码中 return type 可以是任意合法的 Scala 数据类型。参数列表中的参数可以使用逗号分隔。
题外话：scala能使用元组进行打包，返回多个变量，在调用时解构赋值
scala> def useScala() = (1,2,3)
useScala: ()(Int, Int, Int)scala> val a,b,c = useScala()
a: (Int, Int, Int) = (1,2,3)
b: (Int, Int, Int) = (1,2,3)
c: (Int, Int, Int) = (1,2,3)
- 函数体最后一行的return推荐省略
- 等号”=“省略条件：返回类型未显式声明，并且返回类型为Unit，这个类似于 Java 的 void, 实例如下：
object Hello{
def printMe( ){
println("Hello, Scala!")
}
}
方法调用
以下是调用方法的标准格式：
functionName( 参数列表 )
如果方法使用了实例的对象来调用，我们可以使用类似java的格式 (使用 . 号)：
[instance.]functionName( 参数列表 )
类和对象
类是对象的抽象，而对象是类的具体实例。类是抽象的，不占用内存，而对象是具体的，占用存储空间。类是用于创建对象的蓝图，它是一个定义包括在特定类型的对象中的方法和变量的软件模板。
class Point(xc: Int, yc: Int) {
var x: Int = xc
var y: Int = yc
def move(dx: Int, dy: Int) {
x = x + dx
y = y + dy
println ("x 的坐标点: " + x);
println ("y 的坐标点: " + y);
}
}
构造方法
-
主构造方法
在类内部非字段、非方法的部分全部当作构造函数，在类名后参数列表用于接收。
可以看一个SpinalHDL生成verilog的写法：
object MyTopLevelVerilog extends App { Config.spinal.generateVerilog(MyTopLevel(4)) }看到App定义：
trait App extends DelayedInit { // ... @deprecatedOverriding("main should not be overridden", "2.11.0") def main(args: Array[String]) = { this._args = args for (proc <- initCode) proc() if (util.Properties.propIsSet("scala.time")) { val total = currentTime - executionStart Console.println("[total " + total + "ms]") } } } -
辅助构造函数
def this( ... )
函数内第一句必须调用其他的构造方法this()
-
私有主构造方法
如例所示加上private，构造对象时就不能通过主构造方法创建对象，得用辅助构造方法或工厂方法（用于构造对象的方法）
class Student private (name: String,n: Int)
类继承
extends关键词
class Child extends Parent{
//...
}
工厂对象和工厂方法
如果定义一个专门用来构造某一个类的对象的方法，那么这种方法就被称为“工厂方法”。包含这些工厂方法集合的单例对象，称为“工厂对象”。通常，工厂方法会定义在伴生对象中。尤其是当一系列类存在继承关系时，可以在基类的伴生对象中定义一系列对应的工厂方法。使用工厂方法的好处是可以不用直接使用new来实例化对象，改用方法调用，而且方法名可以是任意的，这样对外隐藏了类的实现细节。
//students. scala
class Students(val name:String,var score:Int){
def exam(s:Int)=score =s
override def toString =name +"'s score is "+score +"."
}
object Students {
def registerStu(name:String,score:Int)=new Students(name,score)
} //registerStu为工厂方法
用“ import Students._ ”导入单例对象后,就能这样使用：
scala>import Students._
scala>val stu =registerStu("Tim",100)
stu:Students =Tim's score is 100.
重写方法
在函数前面加上关键词override
重写toString方法
class A {
override def toString = "123456A"
}
val a = new A()
println(a)
scala> class A {
| override def toString = "123456A"
| }
// defined class A
scala> val a = new A()
val a: A = 123456A
scala> println(a)
123456A
Scala 单例对象
在 Scala 中，是没有 static 这个东西的，但是它也为我们提供了单例模式的实现方法，那就是使用关键字 object。
Scala 中使用单例模式时，除了定义的类之外，还要定义一个同名的 object 对象，它和类的区别是，object对象不能带参数。
当单例对象与某个类共享同一个名称时，他被称作是这个类的伴生对象：companion object。你必须在同一个源文件里定义类和它的伴生对象。类被称为是这个单例对象的伴生类：companion class。类和它的伴生对象可以互相访问其私有成员。
class Point(val xc: Int, val yc: Int) {
var x: Int = xc
var y: Int = yc
def move(dx: Int, dy: Int) {
x = x + dx
y = y + dy
}
}
object Test {
def main(args: Array[String]) {
val point = new Point(10, 20)
printPoint
def printPoint{
println ("x 的坐标点 : " + point.x);
println ("y 的坐标点 : " + point.y);
}
}
}
执行以上代码，输出结果为：
$ scalac Test.scala
$ scala Test
x 的坐标点 : 10
y 的坐标点 : 20
伴生对象
// 私有构造方法
class Marker private(val color:String) {
println("创建" + this)
override def toString(): String = "颜色标记："+ color
}
// 伴生对象，与类名字相同，可以访问类的私有属性和方法
object Marker{
private val markers: Map[String, Marker] = Map(
"red" -> new Marker("red"),
"blue" -> new Marker("blue"),
"green" -> new Marker("green")
)
def apply(color:String) = {
if(markers.contains(color)) markers(color) else null
}
def getMarker(color:String) = {
if(markers.contains(color)) markers(color) else null
}
def main(args: Array[String]) {
println(Marker("red"))
// 单例函数调用，省略了.(点)符号
println(Marker getMarker "blue")
}
}
操作符即方法
-
前缀操作符
只有+、-、、!有，对应的方法名是unary_+、unary_-、unary_、unary_!
2.中缀和后缀操作符
? 以冒号结尾的操作符，右操作符是调用对象