P4基础数据类型及操作 以及 数据类型转换

P4基础数据类型及操作 以及 数据类型转换

本来来自

http://www.sdnlab.com/17882.html

一、基础数据类型及操作

P4语言中定义了5种基础数据类型，分别是：bool、bit、int(W)、varbit、int。

此处W代表长度，通常使用十进制数字表示，如bit

通常情况下，不同的数据类型之间可以相互转换，并且所有的二目运算符都要求数据类型保持一致，除了位移操作符（shifts）

（1）布尔型（bool)

布尔型,值为true或false，非整数型。布尔类型数据可以进行如下运算

运算符	描述
and	二目，操作数必须都为布尔型，运算结果布尔型
or	二目，操作数必须都为布尔型，运算结果布尔型
not	单目， 操作数必须为布尔型，运算结果为布尔型。
==，！=	测试是否相等或者不等，运算结果为布尔型

（2）无符号整型（bit)

无符号整形（unsigned integers)也叫位串（bit-string）。位串是以比特位形式表示的任意长度的数。位串以比特位形式表示的任意长度的数（如:bit<128>，表示长度位127比特的位串），但如果需要对位串进行某些数学运算，位串长度必须是8的整数倍。

支持以下运算。

运算符	描述
==，！=	测试是否相等或不等，运算结果为布尔型
<,>,<=,>=	无符号数比较，操作数的长度（W）要求相同，运算结果位布尔型
&,|,^	按位运算符， 操作数的长度（W）要求相同，运算结果为无符号整型。
～	运算结果位操作数的补码
<<,>>	左移运算符操作数为无符号整型，右移运算符操作数必须是无符号数或非负整数。此运算符为逻辑位移
+	单目，效果等于没有no_op
-	单目，计算结果位2W减去操作数，W为操作数长度
+	双目，操作数长度要求一样。计算结果位操作数的算数和，且运算结果必须为W，超过截断
-	双目，操作数的长度（W）要求相同。计算结果为操作数的算术差。
*	无符号乘法运算，操作数的长度（W）要求相同，计算结果为无符号数且长度与操作数相等。

（3）有符号整形（int(W))

运算符	描述
＝=，!＝	测试是否相等或不等，运算结果为布尔型。
<，>，<=，>=	有符号数比较，操作数的长度（W）要求相同，运算结果为布尔型。
&，｜，^	按位运算符，操作数的长度（W）要求相同，运算结果为无符号整型。
～	运算结果为操作数的补码。
<<，>>	左移运算符操作数为有符号整型，右移运算符操作数必须是无符号数或非负整数。此运算符为逻辑位移。
+（单目）	单目加运算，效果同no-op。
-（单目）	单目减运算，运算结果有符号整型，且长度与操作数相等。
+（双目）	二目加运算，操作数数据类型必须相同，运算结果也为同类型。
-（双目）	二目减运算，操作数数据类型必须相同，运算结果也为同类型。
*	有符号乘法运算，操作数的长度（W）要求相同，计算结果为有符号数且长度与操作数相等。

（4）变长位串（varbit)

变长位串（dynamically-sized bit-strings)不支持算术、比较、按位运算，甚至不支持类型转换。该数据类型在定义时会指定一个静态的最大宽度值，解析器会提取变长位串数据并设置一个值作为长度。

（5）无线精度整形（int (W) )

运算符	描述
=＝，！＝	测试是否相等或不等，运算结果为布尔型。
<，>，<=，>=	有符号数比较，操作数的长度（W）要求相同，运算结果为布尔型。
&，｜，^	按位运算符，操作数的长度（W）要求相同，运算结果为无符号整型。
～	运算结果为操作数的补码。
<<，>>	左移运算符操作数为有符号整型，右移运算符操作数必须是无符号数或非负整数。此运算符为逻辑位移。
+（单目）	单目加运算，效果同no-op。
-（单目）	单目减运算，运算结果有符号整型，且长度与操作数相等。
+（双目）	二目加运算，操作数数据类型必须相同，运算结果也为同类型。
-（双目）	二目减运算，操作数数据类型必须相同，运算结果也为同类型。
*	有符号乘法运算，操作数的长度（W）要求相同，计算结果为有符号数且长度与操作数相等。
/，%	二目有符号除法和取模运算，操作数必须是正整数，运算结果为正整数。

二、数据类型转换

在P4中，对数据进行运算时大多时候都要保证操作数数据类型的一致性，P4也提供了基础的数据类型转换功能

From	to	描述
bit<1>	bool	0代表false，1代表ture
bool	bit<1>	false代表0，true代表1
bit	int	保留所有比特位不变
int	bit	保留所有比特位不变
bit	bit	当w>w1时，保留低位W1位长度的数据，当w<w1时新增位补0
int	int	当w>w1时，保留低位W1长度的数字，当W<W1时新增位补符号位
int	bit	将整形转化为位串，保留低位w位长度数据，溢出需要发出警告并转化位负数
int	int	将整型转化为位串，保留地位W位长度数据，溢出需要发出警告。

在P4程序中对数据进行运算时，除了用户在编写程序是手动转换数据类型，P4编译器在某些情况下也会自动进行类型转换，这种转换是强制的、自动的隐式类型转换。如下表

bit<8> x;
bit<6> y;
bit<8> z；

表达式	实际实现
x+1	x+(bit<8>)1
z<0	z<(int<8>)0
x<<13	0;//溢出时发出警告
x|0xFFF	x|(bit<8>)0xFF;//溢出时发生警告