AUTOSAR AP的版本为： 19-11

因为pdf文档一共八百多页，只有13章的样子，因此基本平均每章都有一百多页，都很长，所以在这里将其拆分开来记录。

3 Application Design

3.1 Overview

本章描述了适用于在AUTOSAR自适应平台上创建应用程序软件的所有与设计相关的建模。这也扩展到AUTOSAR经典平台上使用的现有建模的扩展，例如引入属性类别的新值。

特别是，本节将重点介绍以下几个方面：

• AUTOSAR自适应平台SwComponentType专用子类的定义(section 3.2) 。
• AUTOSAR自适应平台专用数据类型的定义(section 3.3)。
• 服务接口是面向服务通信的关键要素 (section 3.4)。
• 服务接口映射作为内部和外部通信之间的中介 (section 3.5)。
• 服务接口元素映射作为内部和外部通信之间的中介 (section 3.6)。
• 持久接口作为与持久数据存储交互的基础(section 3.8)。
• 从软件组件内部看与“外部世界”交互的细粒度配置(section 3.13)。
• Executable作为最小可执行单元(section 3.14)。
• 转换属性的配置(section 3.16)。

3.2 Software Component

原则上，可以直接接管ApplicationSwComponentType的定义，以便在AUTOSAR自适应平台上使用。但是，这会使关于AUTOSAR自适应平台专有的模型元素（例如：数据类型，如第3.3节中所述）的存在的约束条件的制定变得复杂。因此，AdaptiveApplicationSwComponentType被定义为AUTOSAR自适应平台上软件组件的表示。

AdaptiveApplicationSwComponentType的存在提供了一种便捷的方法（请参见[constr_1492]），从而可以从AUTOSAR自适应平台上的使用中锁定为AUTOSAR经典平台定义的大多数软件组件。

相反方向的澄清（即AdaptiveApplicationSwComponentType的错误使用）不太明显。

换句话说，可以在系统中使用AdaptiveApplicationSwComponentType作为AUTOSAR经典平台和AUTOSAR自适应平台上软件的某种总体设计模型。

但是，到目前为止，这一方面还没有得到澄清，也没有限制AdaptiveApplicationSwComponentType出现在系统上下文中。本规范的较新版本可能会修复缺少的规则。

3.3 Data Type

3.3.1 Overview

AUTOSAR自适应平台上的数据类型规范遵循与AUTOSAR经典平台上的数据类型相同的模式：数据类型定义在不同的抽象级别上，这些抽象级别相互补充。在本文中，重点讨论ApplicationDataTypes和cpppimplementationdatatypes。

一般来说，关于数据类型定义的大多数概念可以从AUTOSAR经典平台上的现有规范中获得。但是，某些方面是AUTOSAR自适应平台特有的，因此在本文档的范围内进行了讨论，而不是AUTOSAR软件组件模板的规范[1]。

可以从AUTOSAR经典平台沿用的方面之一是初始值的定义。虽然初始值的效用在AUTOSAR自适应平台上肯定是有限的，但是在所谓的Fields的上下文中有机会利用初始值的定义（参见[TPS_MANI_01034]）。

3.3.2 ApplicationDataType

AUTOSAR经典平台支持的ApplicationDataTypes的完整建模范围也可以直接用于AUTOSAR自适应平台。

除了AUTOSAR经典平台支持的ApplicationDataTypes之外，还有更多的ApplicationDataTypes（原则上也可以在AUTOSAR经典平台上使用）主要用于AUTOSAR自适应平台并为其设计。

3.3.2.1 String Data Type

虽然对于表示文本字符串的数据类型的处理与AUTOSAR经典平台和AUTOSAR自适应平台上ApplicationDataTypes的定义非常相似，但对于AUTOSAR自适应平台上cpppimplementationdatatypes的级别，有特殊的规定。

有关在cpppimplementationdatatype级别上对字符串数据类型建模的更多信息，请参阅第3.3.3.4节。

为了保持一致性，本章总结了ApplicationDataTypes的建模，以便对AUTOSAR自适应平台所涉及的表示文本字符串的数据类型进行建模。

用于定义类别STRING的ApplicationPrimitiveDataType的元类如图3.1所示。

请注意，由于使用的编程语言的数据类型比普通C语言更丰富，因此在AUTOSAR自适应平台上为给定的语言绑定预定义了类别字符串的ApplicationPrimitiveDataType的实现。

[TPS_MANI_01047]{DRAFT} 存在类别STRING的ApplicationPrimitiveDataType的SwRecordLayout：对于在AUTOSAR自适应平台上使用类别STRING的ApplicationPrimitiveDataType，存在applicationionPrimitiveDataType.swDataDefProps. 应忽略swRecordLayout。(RS_MANI_00016)

请注意**[TPS_MANI_01047]**故意不禁止SwRecordLayout的存在，是因为同一个类别STRING的ApplicationPrimitiveDataType可以在AUTOSAR自适应平台和AUTOSAR经典平台上都能正确地使用。

3.3.2.2 Associative Map Data Type

[TPS_MANI_01027]{DRAFT} ApplicationAssocMapDataType的语义: ApplicationAssocMapDataType表示关联数据结构，即所谓的键(形式化为ApplicationAssocMapDataType.key，依次由ApplicationDataType键入)与值(形式化为ApplicationAssocMapDataType.value，也由ApplicationDataType键入)关联的数据结构。(RS_MANI_00016)

[constr_3349] {DRAFT}ApplicationAssocMapDataType的使用是受到限制的： ApplicationAssocMapDataType的使用仅限于在可执行文件上下文中定义的AdaptiveApplicationSwComponentTypes和CompositionSwComponentTypes的上下文，即此类数据类型不应在AUTOSAR classic平台上使用。

[constr_3349] 是一种形式化的方法，用于表示ApplicationAssocMapDataType只能在AUTOSAR自适应平台上使用。

[TPS_MANI_01016]{DRAFT}ApplicationAssocMapDataType 的类别：ApplicationAssocMapDataType.category 的值应设置为属性的关联映射(ASSOCIATIVE_MAP)。

图3.2描述了ApplicationAssocMapDataType的结构示例。

如图3.2所示，分类图的ApplicationDataType的概念不应与ApplicationAssocMapDataType混淆。

在运行时使用关联数据结构有许多技术含义，例如，在整个数据结构的上下文中，每个键的内容应是唯一的。另一方面，如果值端的内容包含重复项，则完全没有问题，例如，两个唯一键与具有完全相同内容的值相关联。但是，这些方面对ApplicationAssocMapDataType的形式化模型没有任何影响，因此本文档中不考虑这些方面。

ApplicationAssocMapDataType的建模有点简单，其动机主要是需要定义键和值的数据类型。

没有假设关联映射的实现的结构可能是什么样子的。例如，在C++（它是目前唯一支持的AutoSar自适应平台上的语言绑定）中，使用关联映射的直接方式是利用容器ara::core::Map（其中实现对客户端程序员不透明）。

清单3.1提供了一个ApplicationAssocMapDataType的建模草图示例。

图3.4包含模型的相应图形表示。

<APPLICATION-ASSOC-MAP-DATA-TYPE>
<SHORT-NAME>MyAssociativeMap</SHORT-NAME>
<KEY>
<SHORT-NAME>MyKey</SHORT-NAME>
<TYPE-TREF DEST="APPLICATION-PRIMITIVE-DATA-TYPE">keyType</TYPE-TREF>
</KEY>
<VALUE>
<SHORT-NAME>MyValue</SHORT-NAME>
<TYPE-TREF DEST="APPLICATION-PRIMITIVE-DATA-TYPE">valueType</TYPE-TREF>
</VALUE>
</APPLICATION-ASSOC-MAP-DATA-TYPE>

<APPLICATION-PRIMITIVE-DATA-TYPE>
<SHORT-NAME>keyType</SHORT-NAME>
<CATEGORY>VALUE</CATEGORY>
</APPLICATION-PRIMITIVE-DATA-TYPE>

<APPLICATION-PRIMITIVE-DATA-TYPE>
<SHORT-NAME>valueType</SHORT-NAME>
<CATEGORY>VALUE</CATEGORY>
</APPLICATION-PRIMITIVE-DATA-TYPE>

但是，需要澄清ApplicationAssocMapDataType的初始化，因为它通常（使用RecordValueSpecification和ArrayValueSpecification的组合）在技术上可以定义多个语义相同的不同结构的ValueSpecifications。

为了使这种不确定因素不符合AUTOSAR标准，通过[constr_1488]阐明了由ApplicationAssocMapDataType类型化的DataPrototype的初始化。

[constr_1488]{DRAFT}初始化由ApplicationAssocMapDataType类型化的数据原型(DataPrototype): 由ApplicationAssocMapDataType类型化的数据原型(DataPrototype)只能由ApplicationAssocMapValueSpecification初始化。

如前所述，有一个语义需求，即关联映射的关键元素需要在一个关联映射容器的上下文中唯一。

显然，模型对运行时发生的事情没有影响。另一方面，对ApplicationAssocMapDataType的初始化有隐含潜在的影响，请参见[constr_1489]

[constr_1489]{DRAFT} ApplicationAssocMapValueSpecification.mapElementTuple.key 的唯一性: 在给定的ApplicationAssocMapValueSpecification上下文中，所有mapElementTuple.key元素的值都应该是唯一的。

3.3.2.3 Attributes of SwDataDefProps

[constr_1478]{DRAFT}SwDataDefProps适用于AUTOSAR自适应平台专用的ApplicationDataTypes: 表3.10列出了给定类别允许的SwDataDefProps和其他属性及其多重性的完整列表。

[constr_1478]的一个结论是，表3.10仅显示了仅限于AUTOSAR自适应平台的类别值。有关AUTOSAR classic平台上也支持的所有其他类别值，请参阅软件组件模板规范中包含的类似表。

3.3.3 CppImplementationDataType

3.3.3.1 Overview

在AUTOSAR标准中，数据类型代表了整个开发方法中最重要的资产。因此，AUTOSAR实现了一种多层次的数据类型建模方法。所谓的实现数据层（Implementation Data Level）是所描述的一个层次，其目标是在AUTOSAR自适应平台的客厅中(in the parlor of
the AUTOSAR adaptive platform不知道怎么翻译，肯定不能翻译为”客厅“)建立一个可以称为“语言绑定”的层次上的建模。

对于AUTOSAR经典平台，通过创建Implementation Data type来处理实现数据级别，该数据类型专门用于覆盖C编程语言的数据类型行为。

与AutoSar经典平台相比，AutoSar自适应平台目前不预见C语言的使用，相反（至少在可预见的将来）定义了与C++语言的语言绑定。

因此，有必要提供一种建模方法，在实现数据级的同时，对C++语言的能力进行适当的支持。虽然在技术上可行的是，将实现数据的语义扩展为C++语言绑定的支持，但这将大大降低实现数据的清晰度和表达能力。

因此，添加一个额外的元类系统似乎是合理的，特别是支持使用与C++语言绑定的数据类型。

[TPS_MANI_01166]{DRAFT}cpppimplementationdatatype的语义: 抽象元类cpppimplementationdatatype支持对支持C++语言绑定的数据类型进行专门建模。(RS_MANI_-00039)

[TPS_MANI_03197]{DRAFT}StdCppImplementationDataType 的语义： 元类STDCPPPACTION DATABATYPE支持将被映射到C++语言绑定中的C++标准库特征的数据类型的建模。(RS_MANI_00039)

请注意，为了简化起见，结构（category=STRUCTURE）和类型别名（category=type_REFERENCE）也被建模为StdCppImplementationDataTypes。

[TPS_MANI_03198]{DRAFT}CustomCppImplementationDataType的语义： 元类CustomCppImplementationDataType支持将映射到头文件中声明的C++语言绑定中自定义实现的数据类型的建模。

请注意，customcpppimplementationdatatype的category值受 [constr_1578] 限制。

这意味着只有StdCppImplementationDataTypes才能对原始数据类型和字符串进行建模。原因是AUTOSAR中为SOME/IP和DDS定义的序列化规则是基于标准库定义的数据类型。

[constr_1571]{DRAFT}CppImplementationDataType是受限制的： cpppimplementationdatatype的使用仅限于在可执行文件上下文中定义的AdaptiveApplicationSwComponentTypes和compositionswcomponenttypes的上下文。

[TPS_MANI_01167]{DRAFT}AbstractImplementationDataType ： 元类CppImplementationDataType继承自抽象基类AbstractImplementationDataType，以便成为来自其他想要引用**“通用 ImplementationDataType”**的其他元类的特定引用的有效目标。(RS_MANI_00039)

在元类DataTypeMap中可以找到一个突出的例子来说明引用 “通用ImplementationDataType ” 的想法。DataTypeMap存在的目的是将ApplicationDataType映射到ImplementationDataType或cppplementationdatatype。

通过建立参考模型DataTypeMap.implementationDataType作为对AbstractImplementationDataType的引用，两个选项都可以在单个角色中使用。

与C语言相反，C++支持程序中命名空间的定义。这个特性也可以在AUTOSAR自适应平台上开发，因此需要在建模方法中表示出来。

[TPS_MANI_01168]{DRAFT}CppImplementationDataType的命名空间规范: 为CppImplementationDataType定义命名空间的能力是通过在角色命名空间中的CppImplementationDataType处聚合SymbolProps 来表示的。(RS_MANI_00039)

[constr_3443]{DRAFT}StdCppImplementationDataType的命名空间规范: 不允许为类别VALUE的StdCppImplementationDataType定义名称空间。 对于类别的此值，已使用StdCppImplementationDataType来假定std名称空间。

[TPS_MANI_01176]{DRAFT}属性CppImplementationDataType.typeEmitter 的标准值： AUTOSAR标准为属性CppImplementationDataType.typeEmitter保留以下值 ：

• TYPE_EMITTER_ARA

最重要的是，AUTOSAR为数据类型定义保留了典型头文件的标准名称，作为CppImplementationDataType.typeEmitter的其他可能值（例如，在Adaptive Platform的平台类型规范中定义的CppImplementationDataTypes的Platform_Types.h）(RS_MANI_00039)

[TPS_MANI_01177]{DRAFT}属性CppImplementationDataType.typeEmitter 的语义： 以下规则适用于属性CppImplementationDataType.typeEmitter的使用：

• 如果属性typeEmitter设置为值TYPE_EMITTER_ARA ，则ARA生成器应生成相应的数据类型定义。
• 如果属性typeEmitter被设置为除TYPE_EMITTER_ARA之外的任何值，则ARA生成器将不自动生成相应的数据类型定义。
• 对于与基本数据类型float（参见 [SWS_APT_00043] ）、double（参见 [SWS_APT_00046] ）和bool（参见 [SWS_APT_00049] ）相对应的CppImplementationDataTypes ，不应定义属性typeEmitter。

(RS_MANI_00039)

[TPS_MANI_01212]{DRAFT}在customcpppimplementationdatatype上下文中使用属性typeEmitter： 属性typeEmitter不必在customcpppimplementationdatatype的上下文中使用。如果使用typeEmitter，则属性的值应设置为包含相应customcpppimplementationdatatype的语言绑定的头文件的名称。(RS_MANI_00039)

[TPS_MANI_01169]{DRAFT}支持模板数据类型： 元类CppImplementationDataType 支持使用引用CppImplementationDataType.TimePlaGuess对C++程序中数据类型定义的模板的使用。模板中参数的顺序很重要，因此templateArgument被建模为有序集合。(RS_MANI_00039)

[TPS_MANI_01174]{DRAFT}角色CppTemplateArgument.templateType中的引用语义： 属性CppTemplateArgument.templateType指定要在语言绑定中模板的相应位置填充的数据类型。(RS_MANI_00039)

[TPS_MANI_01175]{DRAFT}CppTemplateArgument.allocator角色中的引用语义： 属性cpptTemplateArgument.allocator指定要在语言绑定中模板的相应位置填充的分配器类(allocator)的行为。(RS_MANI_00039)

[constr_1576]{DRAFT}CppTemplateArgument.templateType 和CppTemplateArgument.allocator的存在对比： 对于任何给定的CppTemplateArgument，最多只能存在一个引用

• CppTemplateArgument.templateType 或
• CppTemplateArgument.allocator

[TPS_MANI_01201]{DRAFT}属性CppTemplateArgument.category的标准化值： AUTOSAR为属性CppTemplateArgument.category保留以下值：

• ASSOC_MAP_KEY : 特定的CppTemplateArgument表示关联映射的键数据类型。
• ASSOC_MAP_VALUE ：特定的CppTemplateArgument表示关联映射的值数据类型。

(RS_MANI_00039)

[TPS_MANI_01171]{DRAFT}结构化数据类型的建模: 元类CppImplementationDataType支持通过角色subElement中的CppImplementationDataTypeElement的聚合来创建嵌套数据类型。由于结构化数据类型中子元素的顺序很重要，因此将聚合子元素建模为有序集合。(RS_MANI_00039)

请注意，虽然结构的建模是使用cpppimplementationdatatype正式完成的，但实际上只有使用StdCppImplementationDataType才能实现此目的（请参见**[constr_1578]**）

请注意，没有支持支持结构化数据类型的“混合”建模的方法，这样C++级的结果数据类型将由C++中的数据类型和C子系统的数据类型组成。

虽然这在技术上在代码级是可能的，但在建模级却需要付出巨大的努力，而且普遍的共识是，对于这种“混合”数据类型没有真正的用例。

C++数据类型系统可以在AutoSar自适应平台的实现上完全取代C++中的“遗留”C数据类型。

[constr_1572]{DRAFT}CppImplementationDataType中SwDataDefProps.implementationDataType的用法： 在cpppimplementationdatatype的范围内，引用CppImplementationDataType.swDataDefProps.implementationDataType 不应存在。

这一方面也由 [Const_1579] 以更通用的形式表达。

由于 [constr_1572] ，类型引用必须在AUTOSAR自适应平台上以不同的方式进行。为此，可提供专门的参考资料。

[TPS_MANI_01172]{DRAFT}CppImplementationDataType范围内类型引用的说明： 引用CppImplementationDataType.typeReference可以用于创建从封闭的CppImplementationDataType到另一个CppImplementationDataType的类型引用。(RS_MANI_00039)

[TPS_MANI_01173]{DRAFT}CppImplementationDataTypeElement范围内类型引用的说明： CppImplementationDataTypeElement.typeReference可用于创建对CppImplementationDataType的引用，该引用应适用于封闭的CppImplementationDataTypeElement。(RS_MANI_00039)

请注意，CppImplementationDataTypeElement.typeReference是实现为允许将inplace属性添加到typeReference的关联类。

[TPS_MANI_03196]{DRAFT}属性CppImplementationDataTypeElementQualifier.inplace 的语义： CppImplementationDataTypeElementQualifier.inplace属性定义C ++语言绑定中CppImplementationDataTypeElement的数据类型是否从引用的CppImplementationDataType的名称或属性派生。

具体而言，应遵循以下规则：

• 如果CppImplementationDataTypeElement.typeReference.inplace设置为False，则在C ++语言绑定中应使用在角色CppImplementationDataTypeElement.typeReference.typeReference中引用的CppImplementationDataType的shortName。
• 如果CppImplementationDataTypeElement.typeReference.inplace设置为True，则在C ++语言绑定中仅使用在角色CppImplementationDataTypeElement.typeReference.typeReference中引用的CppImplementationDataType的属性，而忽略shortName。

(RS_MANI_00039)

请注意，图3.13显示了一个结构示例，其中一个子元素的typeReference被分类为inplace。

[constr_1659]{DRAFT}使用CppImplementationDataTypeElementQualifier.inplace的限制： 仅当角色CppImplementationDataTypeElementQualifier.typeReference中引用的目标是StdCppImplementationDataType且属性类别设置为以下值中的任意一个时，属性CppImplementationDataTypeElementQualifier.inplace才存在。

• ARRAY
• VECTOR
• ASSOCIATIVE_MAP
• VARIANT
• STRUCTURE
• STRING

[constr_1659]存在的理由：通过应用排除原理，在三种情况下属性CppImplementationDataTypeElementQualifier.inplace不存在：

• 类别VALUE的StdCppImplementationDataType
• CustomCppImplementationDataType
• 类别TYPE_REFERENCE的CppImplementationDataType

它们都不能用作CppImplementationDataTypeElementQualifier.typeReference的目标，其中CppImplementationDataTypeElementQualifier.inplace被设置为True，因为在这些情况下，已经有一个有效的名称可直接用于语言绑定，并且通过using子句可能的间接寻址显然需要一个额外的名称，而该名称在模型中不可用。

毕竟，定义TYPE_REFERENCE的动机与使用属性CppImplementationDataTypeElementQualifier.inplace控制语言绑定的动机正好相反。 因此，这种情况也被排除在外。

[TPS_MANI_03201]{DRAFT}属性CppTemplateArgument.inplace 的语义： CppTemplateArgument.inplace属性定义C ++语言绑定中templateType引用的数据类型是否从引用的CppImplementationDataType的名称或属性派生。

具体来说，应遵循以下规则：

• 如果CppTemplateArgument.inplace设置为False，则在C ++语言绑定中应使用在角色CppTemplateArgument.templateType中引用的CppImplementationDataType的shortName。
• 如果CppTemplateArgument.inplace设置为True，则在C ++语言绑定中只能使用在角色CppTemplateArgument.templateType中引用的CppImplementationDataType的属性，而忽略shortName。

(RS_MANI_00039)

[constr_1660]{DRAFT}CppTemplateArgument.inplace的使用限制： 仅当角色CppTemplateArgument.templateType中引用的目标是StdCppImplementationDataType且属性类别设置为以下值中的任意一个时，属性CppTemplateArgument.inplace才存在。

• ARRAY
• VECTOR
• ASSOCIATIVE_MAP
• VARIANT
• STRUCTURE
• STRING

[constr_1660]存在的理由：通过应用排除原理，在三种情况下属性CppTemplateArgument.inplace将不存在：

• 类别VALUE的StdCppImplementationDataType
• CustomCppImplementationDataType
• 类别TYPE_REFERENCE的CppImplementationDataType

它们都不能用作CppTemplateArgument.templateType的目标，其中CppTemplateArgument.inplace设置为True，因为在这些情况下，已经有一个有效的名称可直接用于语言绑定，并且通过using子句可能的间接寻址显然需要模型中不可用的附加名称。

毕竟，定义TYPE_REFERENCE的动机与使用属性CppTemplateArgument.inplace控制语言绑定的动机直接相反。 因此，这种情况也被排除在外。

请注意，对于引用类别STRUCTURE的StdCppImplementationDataType的CppTemplateArgument.templateType而言，属性CppTemplateArgument.inplace的值问题由**[constr_3462]**规范。

[constr_1708]{DRAFT}CppImplementationDataTypeElement.isopolatial和CppImplementationDataTypeElementQualifier.inplace的组合： 如果使用类别STRUCTURE的CppImplementationDataType键入CppImplementationDataTypeElement，则属性的组合
将CppImplementationDataTypeElement.isOptional设置为True，不允许将CppImplementationDataTypeElement.typeReference.inplace设置为True。

[constr_1708]存在的理由：“可选”语义是通过模板实现的，不可能将“ inplace”结构作为模板参数传递。

[constr_3462]{DRAFT}对类别STRUCTURE和inplace标志的StdCppImplementationDataType的CppTemplateArgument.templateType引用： 指向类别STRUCTURE的StdCppImplementationDataType的CppTemplateArgument.templateType必须将inplace属性设置为false。

[constr_3462]的原因是ISO C ++ 11/14/17不允许将未命名结构用作模板参数。

[constr_3446]{DRAFT}带有分配器引用和inplace标志的CppTemplateArgument： 一个带有分配引用的CppTemplateArgument 不应给inplace标志设置一个值。

[TPS_MANI_01100]{DRAFT}Allocator 的语义： 元类Allocator具有定义内存分配属性的能力。内存分配的一般方法是通过属性类别来表示的。

AUTOSAR对以下Allocator.category值进行了标准化：

• MAX_SIZE_HEAP ：使用此分配器时，有意在堆上分配固定大小的块。 该分配器为ara :: core :: Vector的默认分配器的语义增加了定义最大元素数的能力。
• MAX_SIZE_STACK ：使用这个分配器时，打算在堆栈上分配一个固定大小的块。堆栈上的内存总是需要根据最大大小进行限制。换句话说，几乎没有任何情况下应该在堆栈上分配无限量的内存。
• MAX_SIZE_DATASEGMENT: 当使用这个分配器时，打算在数据段中分配一个固定大小的块。

(RS_MANI_00016)

[constr_1578]{DRAFT}适用的数据类别： 表3.19定义了适用的类别与元类。

• AADT: ApplicationArrayDataType
• ARDT: ApplicationRecordDataType
• APDT: ApplicationPrimitiveDataType
• ARE: ApplicationRecordElement
• AAE: ApplicationArrayElement
• AVS: ApplicationValueSpecification
• SCDT: StdCppImplementationDataType
• CCDT: CustomCppImplementationDataType

3.3.3.2 Attributes of SwDataDefProps

[constr_1579]{DRAFT}适用于AUTOSAR自适应平台专有的CppImplementationDataTypes的SwDataDefProps: 表3.20列出了给定类别允许的SwDataDefProps和其他属性及其多重性的完整列表。

[Const_1578]的一个结论是，表3.20仅显示了仅限于AUTOSAR自适应平台的类别值。有关AUTOSAR classic平台上也支持的所有其他类别值，请参阅软件组件模板规范[1]中包含的类似表。

• CIDT: CppImplementationDataType
• VAL: VALUE
• TR: TYPE_REFERENCE
• ST: STRUCTUR
• VAR: VARIANT
• AR: ARRAY
• VEC: VECTOR
• AMAP: ASSOCIATIVE_MAP
• STR: STRING
• d/c: don’t care

3.3.3.3 Primitive Data Types

[TPS_MANI_03192]{DRAFT}类别VALUE的CppImplementationDataType: 基本数据类型，如布尔型、固定宽度整数数据类型和浮点数据类型被描述为类别VALUE的cpppimplementationdatatypes。(RS_MANI_00039)

[TPS_MANI_03193]{DRAFT}类别TYPE_REFERENCE的CppImplementationDataType: 类别TYPE_REFERENCE的CppImplementationDataType的定义为typeReference引用的另一个CppImplementationDataType创建别名。(RS_MANI_00039)

3.3.3.4 String Data Type

[TPS_MANI_03178]{DRAFT}类别STRING的StdCppImplementationDataType: 类别STRING的StdCppImplementationDataType表示字符序列的容器数据类型。

AUTOSAR要求类别STRING的StdCppImplementationDataType的C ++绑定由ara :: core :: String实现。(RS_MANI_00039)

[constr_1674]{DRAFT}支持类别STRING的StdCppImplementationDataType的编码： 在元模型的级别（以及扩展为语言绑定）上，类别STRING唯一支持的StdCppImplementationDataType编码为UTF-8。

请注意，尽管如此，仍然可以使用不同的编码，例如在SOME/IP消息级别上使用UTF-16。此行为可以通过apsomeipttransformationprops配置。因此，可能必须在线上的字符串表示与软件中的字符串表示之间进行转码。

[TPS_MANI_03179]{DRAFT}类别STRING的StdCppImplementationDataTypes的C ++语言绑定： 类别STRING的CppImplementationDataType应实现为ara::core::String。(RS_MANI_00039)

[TPS_MANI_03179]的表述为以后支持其他存储格式的扩展留出了空间。

图3.8中描述的示例包含ApplicationDataType的定义以及相应的CppImplementationDataType的定义。

显然，由于就C ++语言绑定而言，类别STRING的CppImplementationDataType必须仅基于ara::core::String来实现，因此后者的建模显然要轻得多。

图3.8中示例的另一方面是，它在ApplicationPrimitiveDataType的范围内定义了建模数据类型的预期编码。

[TPS_MANI_03188]{DRAFT}类别STRING的StdCppImplementationDataType的分配器的用法: 允许将类别为STRING的StdCppImplementationDataType聚合一个CppTemplateArgument，该CppTemplateArgument引用具有分配器引用的分配器。(RS_MANI_00039)

3.3.3.5 Array Data Type

[TPS_MANI_03169]{DRAFT}具有固定大小的数组语义的CppImplementationDataType： 类别ARRAY的CppImplementationDataType表示封装固定大小数组的容器数据类型。

[TPS_MANI_03170]{DRAFT}类别ARRAY的CppImplementationDataType： 对于C ++绑定，类别ARRAY的CppImplementationDataType可以实现为：

• 如果使用StdCppImplementationDataType子类，则为：ara::core::Array
• 如果使用CustomCppImplementationDataType子类，则使用自定义命名空间中的数组类型（例如my :: array）（前提是可以使用可用的建模功能配置自定义命名空间中的类型）

(RS_MANI_00039)

[TPS_MANI_03171]{DRAFT}类别ARRAY的CppImplementationDataType的值类型： 类别ARRAY的CppImplementationDataType中包含的元素类型由聚合的templateArgument和定义了CppTemplateArgument数据类型的相应templateType定义。(RS_MANI_00039)

[constr_3433]{DRAFT}汇总ARRAY的templateArguments： 归纳为ara::core::Array的ARRAY类别的CppImplementationDataType应该精确地聚合一个templateArgument，该模板定义定义ARRAY类别的CppImplementationDataType中包含的元素的类型。

[TPS_MANI_03172]{DRAFT}类别ARRAY的CppImplementationDataType的大小: 类别ARRAY的CppImplementationDataType的原始属性arraySize将用于定义数组的大小。(RS_MANI_00039)

图3.9显示了一个元素类型为uint16的一维数组的示例，其中arraySize = 5。

[TPS_MANI_03173]{DRAFT}多维数组的定义: 类别ARRAY的多维CppImplementationDataType包含类别ARRAY的嵌套CppImplementationDataTypes。代表外部数组的类别ARRAY的CppImplementationDataType将通过聚合templateArgument引用代表内部数组的类别ARRAY的CppImplementationDataType。 这样的定义描述了二维数组。 因此，仅嵌套类别ARRAY的更多CppImplementationDataTypes即可描述具有更大尺寸的类型。
数组元素本身由最里面的CppImplementationDataType指定，其类别不同于ARRAY。(RS_MANI_00039)

图3.10显示了一个多维数组的示例，其中arraySize= 5的类别ARRAY的CppImplementationDataType具有一个templateArgument，它指向角色templateType中类别为ARRAY的内部CppImplementationDataType。
内部的CppImplementationDataType具有templateArgument，该参数最终将templateType引用指向原始类型。

由于外部数组的CppTemplateArgument.inplace标志设置为true，所以这样的模型将映射为以下C ++代码：

using ArrayRectangularImpl = ara::core::Array<ara::core::Array<uint16_t,10>, 5>;

3.3.3.6 Vector Data Type

[TPS_MANI_03174]{DRAFT}具有可变大小数组语义的cpppimplementationdatatype: 类别VECTOR的CppImplementationDataType表示封装可变大小数组的容器数据类型。(RS_MANI_00039)

[TPS_MANI_03175]{DRAFT}类别VECTOR的CppImplementationDataType： 对于C++绑定，类别VECTOR的CppImplementationDataType 可以实现为：

• 如果使用StdCppImplementationDataType子类，则为ara::core::Vector。
• 如果使用CustomCppImplementationDataType子类，则为自定义命名空间中的vector类型（例如my::vector）（前提是可以使用可用的建模功能来配置自定义命名空间中的类型）

(RS_MANI_00039)

[TPS_MANI_03176]{DRAFT}类别VECTOR的CppImplementationDataType的值类型： 类别VECTOR的CppImplementationDataType中包含的元素类型由聚合的templateArgument和定义CppTemplateArgument的数据类型的相应templateType定义。(RS_MANI_00039)

[constr_3434]{DRAFT}VECTOR的templateArguments 聚合： 归结为ara::core::Vector的类别VECTOR的CppImplementationDataType 应该聚合：

• 一个templateArgument，它使用templateType引用定义类别VECTOR的CppImplementationDataType中包含的元素类型。
• 可选地，一个附加的templateArgument定义一个引用Alloctor的分配器。

[TPS_MANI_03186]{DRAFT}Vector使用arraySize的用法： 如果类别VECTOR的CppImplementationDataType聚合了定义带有Allocator引用的分配器的templateArgument，则允许使用定义向量的最大大小的属性arraySize。(RS_MANI_00039)

图3.11显示了元素类型为uint16的一维Vector的示例。

[TPS_MANI_03177]{DRAFT}多维Vector的定义： 类别VECTOR的多维CppImplementationDataType包含类别VECTOR的嵌套CppImplementationDataTypes。代表外部Vector的类别VECTOR的CppImplementationDataType将通过聚合templateArgument引用代表内部Vector的类别VECTOR的CppImplementationDataType。这样的定义描述了二维Vector。 因此，通过嵌套更多类别为VECTOR的CppImplementationDataTypes来描述具有更大维数的类型。Vector元素本身由最里面的CppImplementationDataType指定，其类别不同于VECTOR。(RS_MANI_00039)

图3.12显示了一个多维Vector的示例，其中类别VECTOR的CppImplementationDataType具有一个templateArgument，它指向角色templateType中类别VECTOR的内部CppImplementationDataType。 内部的CppImplementationDataType具有templateArgument，该参数最终指向对原始类型的templateType引用。

由于没有为内部Vector设置CppTemplateArgument.inplace标志，因此这种模型将映射为以下C ++代码：

using templateArgumentDim1 = ara::core::Vector<uint16_t>;
using DynamicDataArrayImplRectangular = ara::core::Vector<templateArgumentDim1>;

请注意，元模型支持创建对类别VECTOR的CppImplementationDataType的特定元素（通过索引标识）的引用。

但是，如果特定元素在相应的时间点不存在，则这可能会导致运行时出现问题。使用这种数据类型的任何软件都需要为Vector元素的潜在不存在做好准备。或者，可以选择避免类别VECTOR的CppImplementationDataType的元素成为模型中引用目标的情况。

3.3.3.7 Struct Data Type

[TPS_MANI_03180]{DRAFT}Structures 的定义： 类别STRUCTURE的StdCppImplementationDataType表示一种数据类型，用于保存任意数据类型的变量的有序集合。(RS_MANI_00039)

[TPS_MANI_03181]{DRAFT}类别STRUCTURE的StdCppImplementationDataType中的成员定义： 类别STRUCTURE的StdCppImplementationDataType中的成员由有序CppImplementationDataTypeElement定义，这些CppImplementationDataTypeElement 以封闭的类别STRUCTURE的StdCppImplementationDataType的形式聚合在角色subElement中。每个成员的名称由CppImplementationDataTypeElement的shortName定义。每个成员的类型由对CppImplementationDataType的typeReference定义。(RS_MANI_00039)

请注意，[TPS_MANI_03196]中记录了能够对CppImplementationDataTypeElement.typeReference进行分类的inplace标志。

图3.13中描述的示例显示了一个结构的定义，该结构称为MyStruct，它具有两个成员。 带有shortName为ArrayElement的subElements的typeReference使用inplace = True进行分类，并且在该模型之外生成以下struct声明：

struct MyStruct 
{
	ara::core::uint8_t PrimitiveElement;
	ara::core::Array<uint8_t,5> ArrayElement;
};

如果将数组的typeReference中的inplace属性设置为False，则该模型将需要在MyStruct之外使用“using”声明ArrayDataType。

using ArrayDataType = ara::core::Array<uint8_t,5>;

struct MyStruct 
{
	std::uint8_t PrimitiveElement;
 	ArrayDataType ArrayElement;
};

3.3.3.8 Enumeration Data Type

[TPS_MANI_03187]{DRAFT}enumeration 类型的定义: 在AUTOSAR元模型中，枚举不是通过具有自有类别的cpppimplementationdatatype实现的。以作为类别TYPE_REFERENCE 的单个基本CppImplementationDataType的结构描述，它可以归结为类别VALUE的CppImplementationDataType 。通过附有类别TEXTTABLE的CompuMethod，将整数映射到枚举定义范围内的标签视为语义定义的一部分，而不是结构描述的一部分。(RS_MANI_00039)

在类别TEXTTABLE中使用CompuMethod的规则与AUTOSAR Classic Platform中的规则相同，并在软件组件模板中进行了描述。

总而言之，可以在CompuConst的vt中、CompuMethod的适用CompuScale的shortLabel或符号中以文本值的形式提供类别为TEXTTABLE的CompuMethod中的枚举值。

每个CompuScale都应在CompuMethod中定义为compuInternalToPhys计算，并且应包含upperLimit和lowerLimit。

下面的示例演示如何使用computeMethod指定枚举。

<COMPU-METHOD>
<SHORT-NAME>cylinders</SHORT-NAME>
<CATEGORY>TEXTTABLE</CATEGORY>
<COMPU-INTERNAL-TO-PHYS>
<COMPU-SCALES>
<COMPU-SCALE>
<LOWER-LIMIT INTERVAL-TYPE="CLOSED">0</LOWER-LIMIT>
<UPPER-LIMIT INTERVAL-TYPE="CLOSED">0</UPPER-LIMIT>
<COMPU-CONST>
<VT>Cylinder1</VT>
</COMPU-CONST>
</COMPU-SCALE>
<COMPU-SCALE>
<LOWER-LIMIT INTERVAL-TYPE="CLOSED">1</LOWER-LIMIT>
<UPPER-LIMIT INTERVAL-TYPE="CLOSED">1</UPPER-LIMIT>
<COMPU-CONST>
<VT>Cylinder2</VT>
</COMPU-CONST>
</COMPU-SCALE>
<COMPU-SCALE>
<LOWER-LIMIT INTERVAL-TYPE="CLOSED">2</LOWER-LIMIT>
<UPPER-LIMIT INTERVAL-TYPE="CLOSED">2</UPPER-LIMIT>
<COMPU-CONST>
<VT>Cylinder3</VT>
</COMPU-CONST>
</COMPU-SCALE>
<COMPU-SCALE>
<LOWER-LIMIT INTERVAL-TYPE="CLOSED">3</LOWER-LIMIT>
<UPPER-LIMIT INTERVAL-TYPE="CLOSED">3</UPPER-LIMIT>
<COMPU-CONST>
<VT>Cylinder4</VT>
</COMPU-CONST>
</COMPU-SCALE>
</COMPU-SCALES>
</COMPU-INTERNAL-TO-PHYS>
</COMPU-METHOD>

3.3.3.9 Map Data Type

[TPS_MANI_03183]{DRAFT}类别ASSOCIATIVE_MAP 的CppImplementationDataType： 类别ASSOCIATIVE_MAP的cpppimplementationdatatype表示包含具有唯一键的键值对的容器。(RS_MANI_00039)

[TPS_MANI_03184]{DRAFT}类别ASSOCIATIVE_MAP 的CppImplementationDataType： 对于C ++绑定，类别ASSOCIATIVE_MAP的CppImplementationDataType可以实现为：

• 如果使用StdCppImplementationDataType子类，则为：ara::core::Map
• 如果使用CustomCppImplementationDataType子类，则使用自定义命名空间中的map类型（例如my :: map）（前提是可以使用可用的建模功能配置自定义命名空间中的类型)

(RS_MANI_00039)

[TPS_MANI_03185]{DRAFT}类别ASSOCIATIVE_MAP的CppImplementationDataType的结构: 归类为ara::core::Map的ASSOCIATIVE_MAP类别的CppImplementationDataType应聚合以下CppTemplateArguments:

• 第一个CppTemplateArgument应引用具有templateType引用的CppImplementationDataType。此cpptTemplateArgument表示与ApplicationAssocMapDataType.key对应的角色，并定义相应的数据类型详细信息。
• 第二个CppTemplateArgument应引用具有templateType引用的CppImplementationDataType。此cpptTemplateArgument表示与ApplicationAssocMapDataType.value对应的角色，并定义相应的数据类型详细信息。
• 可选的第三个CppTemplateArgument应引用具有Allocator引用的分配器。

(RS_MANI_00039)

图3.14中所示的示例显示了一个ASSOCIATIVE_MAP的定义，该定义具有两个CppTemplateArguments，一个用于键，一个用于值。

请注意，CppImplementationDataType的CppTemplateArguments在ARXML中排序的，并且该顺序在对象图中不可见。

3.3.3.10 Variant Data Type

[TPS_MANI_03189]{DRAFT}类别VARIANT的CppImplementationDataType定义： 类别VARIANT的CppImplementationDataType表示一个类型安全的联合。(RS_MANI_00039)

[TPS_MANI_03190]{DRAFT}类别VARIANT的CppImplementationDataType： 对于C ++绑定，类别VARIANT的CppImplementationDataType可以实现为：

• 如果使用StdCppImplementationDataType子类，则为：ara::core::Variant
• 如果使用CustomCppImplementationDataType子类，则使用自定义命名空间中的map类型（例如my::variant）（前提是可以使用可用的建模功能配置自定义命名空间中的类型)

(RS_MANI_00039)

[TPS_MANI_03191]{DRAFT}存储在VARIANT中的类型替代项的定义： 存储在类别VARIANT中的CppImplementationDataType中的类型替代项由聚合的templateArgument和定义CppTemplateArgument的数据类型的相应templateType定义。(RS_MANI_00039)

[constr_3429]{DRAFT}类别VARIANT的CppImplementationDataTypes没有使用分配器： 类别VARIANT的CppImplementationDataType不允许聚合包含指向Allocator的分配器角色的templateArgument。

图3.15中描述的示例显示了具有两个CppTemplateArguments的VARIANT的定义。 每个代表一种替代类型。

请注意，CppImplementationDataType的CppTemplateArguments在ARXML中排序，并且该顺序在对象图中不可见。

3.3.3.11 Bitfield Data Type

[TPS_MANI_03202]{DRAFT}bitfield 类型的定义： 在AUTOSAR元模型中，bitfield 不是通过具有自有类别的cpppimplementationdatatype实现的。bitfield是在类别TYPE_REFERENCE的StdCppImplementationDataType原语的上下文中定义的，该原语可以归结为类别VALUE的StdCppImplementationDataType。类别BITFIELD_TEXTTABLE 的CompuMethod用于为原始StdCppImplementationDataType的每一位指定特殊含义。(RS_MANI_00039)

在类别BITFIELD_TEXTTABLE的CompuMethod中具有掩码的CompuScales定义了隔离的部分，这些部分在与掩码匹配的数据的语义方面可以彼此独立。

使用类别为BITFIELD_TEXTTABLE的CompuMethod的规则与AUTOSAR Classic Platform中的规则相同，并在软件组件模板中进行了描述。

3.3.4 Compatibility of ApplicationDataType and CppImplementationDataType

ApplicationDataTypes的使用意味着在某个时间点上也存在相应的cpppimplementationdatatype。在ServiceInterface中使用CppImplementationDataTypes是生成ara::com proxies和skeletons的基础，也是在网络绑定中序列化有效负载的基础。

[TPS_MANI_03223]{DRAFT}CppImplementationDataType的存在： 在为ServiceInterface生成Service头文件的方法步骤之前，不需要存在CppImplementationDataTypes。在方法论中达到这一步之前，只使用ApplicationDataTypes来描述ServiceInterfaces的语义是完全可行的。(RS_MANI_00003)

因此，有必要定义兼容性规则，明确阐明ApplicationDataType与cpppimplementationdatatype的一致性，反之亦然。

有几个规则取决于数据类型的类别：

1. 通常，如果类型映射将类别TYPE_REFERENCE的CppImplementationDataType作为目标，则下面给出的所有规则都将应用于CppImplementationDataType，它在解析所有此类引用之后才最终有效。并非所有规则都重复此步骤。 例如，如果文档指出可以将给定的ApplicationDataType映射到类别VALUE的CppImplementationDataType，则这应包括映射到引用另一个类别VALUE的CppImplementationDataType的类别TYPE_REFERENCE的CppImplementationDataType的可能性。
2. [constr_5033]{DRAFT}数据类型与类别VALUE的兼容性： 类别VALUE的ApplicationDataType只能映射到也具有类别VALUE的cpppimplementationdatatype。在这种情况下，由CppImplementationDataType生成的C ++数据类型应能够表示ApplicationDataType所需的所有数值。如果C++数据类型可以表示的数值范围至少覆盖ApplicationDataType.swDataDefProps.dataConstr中的极限定义的范围，则满足此条件(通过CompuMethod转换的内部限制或物理限制，也必须由ApplicationDataType提供)。 如果C ++数据类型涵盖CompuMethod中定义的枚举范围，则也满足该条件。
3. [constr_5034]{DRAFT}数据类型与类别BOOLEAN的兼容性: 类别BOOLEAN的ApplicationDataType只能映射到类别VALUE的CppImplementationDataType。
4. [constr_5035]{DRAFT}数据类型与类别STRING的兼容性: 类别STRING的ApplicationDataType只能映射到类别STRING的CppImplementationDataType。
5. [constr_5036]{DRAFT}数据类型与类别ARRAY的兼容性: 类别ARRAY的ApplicationDataType只能映射到：
   • 类别ARRAY的CppImplementationDataType ，或者
   • 类别VECTOR的CppImplementationDataType

在这种情况下，CppImplementationDataType的数组大小和数组元素的类型应确保可以按顺序将它们按1:1映射/传输到相应的应用程序数据，反之亦然。

6. [constr_5037]{DRAFT}数据类型与具有variableSize的类别ARRAY的兼容性： 类别ARRAY的ApplicationDataType包含一个在一个定义维度中将arraySizeSemantics设置为variableSize的ApplicationArrayElement，其应该映射为：

   • 类别VECTOR的CppImplementationDataType

7. [constr_5038]{DRAFT}数据类型与具有fixedSize的类别ARRAY的兼容性： 类别ARRAY的ApplicationDataType只包含一个在所有定义维度中将arraySizeSemantics设置为fixedSize的ApplicationArrayElement，其应该映射为：

   • 类别ARRAY的CppImplementationDataType

8. [constr_5039]{DRAFT}数据类型与类别STRUCTURE的兼容性: 类别STRUCTURE的ApplicationDataType只能映射到类别STRUCTURE的cpppimplementationdatatype。这意味着，相应的元素对也应具有兼容的类型。

9. [constr_5040]{DRAFT}表示可选元素结构的ApplicationRecordDataType和cpppimplementationdatatype的兼容性表示可选元素结构的ApplicationRecordDataType只能映射到表示可选元素结构的类别STRUCTURE的cpppimplementationdatatype，前提是对应的元素对具有相同的isOptional属性值。

10. [constr_5041]{DRAFT}数据类型与类别ASSOCIATIVE_MAP的兼容性: 类别ASSOCIATIVE_MAP的ApplicationDataType只能映射到类别ASSOCIATIVE_MAP的CppImplementationDataType。

11. [constr_5042]{DRAFT}没有数据类型映射到类别VARIANT的CppImplementationDataType： ApplicationDataType绝不能映射到类别VARIANT的CppImplementationDataType。

12. [constr_5043]{DRAFT}禁止映射到CppImplementationDataType的数据类型： AUTOSAR自适应平台不支持类别为COM_AXIS，RES_AXIS，CURVE，MAP，CUBOID，CUBE_4，CUBE_5的ApplicationDataType，因此无法将其映射到CppImplementationDataType。

请注意，[constr_5043]中列出的类别不受支持，因为在Adaptive Platform中没有相关用法的用例。

在AUTOSAR经典平台上，不需要在DataTypeMap中考虑复合数据类型的元素。 之所以制定此规则，是因为以下事实：AUTOSAR经典平台上的复合数据类型的元素不一定具有对ImplementationDataType的引用。

在AUTOSAR自适应平台上，情况有所不同。 CppImplementationDataTypeElement始终需要对形式化CppImplementationDataType的引用。

如果在DataTypeMap中提到所有相关的数据类型，则数据类型定义的处理变得更加容易，这就是[constr_5044]的存在的动机。

[constr_5044]{DRAFT}用于复合数据类型的DataTypeMap： 在给定ServiceInterface的上下文中，在事件，字段，方法的上下文中使用的ApplicationCompositeDataType的定义的上下文中使用的所有成对的ApplicationDataType和CppImplementationDataType必须在包含在其中一个DataTypeMappingSet中的DataTypeMap中进行描述 在PortInterfaceToDataTypeMapping中引用，该接口还引用了提到的ServiceInterface。