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Datentypen

Dieses Dokument erklärt die verschiedenen Datentypen, die von der Wave-Programmiersprache bereitgestellt werden. In Wave können Sie Werte mit verschiedenen Datentypen speichern und berechnen, wobei jeder Datentyp den Darstellungs- und Speicherverwaltungsmodus der jeweiligen Daten klar definiert.

Die klare Spezifikation von Datentypen ist eine der zentralen Designphilosophien von Wave. Wave ist ein vollständig starkes Typsystem. Alle var/fun Deklarationen und Variableninitialisierungen erfordern einen expliziten Typ; kontextbasierte Typableitung wird nicht unterstützt. Daher schlägt die Kompilierung fehl, wenn es wie bei var x = 1; keinen Typ gibt. Dadurch können Sie die Absicht des Codes klar ausdrücken, Fehler frühzeitig während der Kompilierung erkennen und effiziente Speichernutzung sowie stabile Ausführung sicherstellen.

Ganzzahl-Typ​

Ganzzahl-Typen werden verwendet, um Ganzzahlwerte zu speichern. In Wave werden standardmäßig i32 (vorzeichenbehaftete 32-Bit-Ganzzahlen) und u32 (vorzeichenlose 32-Bit-Ganzzahlen) häufig verwendet, aber bei Bedarf kann die Bitgröße der Ganzzahlen sehr genau angegeben werden.

Vorzeichenbehaftete Ganzzahltypen werden von i8 bis i1024 bereitgestellt, während vorzeichenlose Ganzzahltypen von u8 bis u1024 verwendet werden können. Dies ermöglicht die Erfüllung einer Vielzahl von Anforderungen, von einfachen Berechnungen über umfangreiche Ganzzahlberechnungen bis hin zu kryptografischer Verarbeitung und Low-Level-Systemprogrammierung.

Das folgende ist ein einfaches Beispiel für die Verwendung von Ganzzahltypen.

var a: i32 = 100;
var b: u32 = 200;

Gleitkomma-Typen​

Gleitkomma-Typen werden verwendet, um reelle Werte zu speichern. In Wave wird standardmäßig der Gleitkommatyp f32 verwendet, und bei höherem Präzisionsbedarf können größere Typen gewählt werden.

Wave bietet Gleitkommatypen von f32 bis f128, sodass der Benutzer zwischen Genauigkeit und Leistung wählen kann. Dies ermöglicht die Durchführung verschiedenster Einsatzmöglichkeiten von numerischen Berechnungen bis zu präzisen wissenschaftlichen Berechnungen.

Das folgende ist ein Beispiel für die Verwendung von Gleitkommatypen.

var pi: f32 = 3.14;
var e: f64 = 2.71828;

Zeichenketten-Typen​

Zeichenketten-Typen werden zur Verarbeitung von Textdaten verwendet. In Wave wird das Schlüsselwort str verwendet, um Zeichenketten zu deklarieren, und Zeichenkettenliterale werden in Anführungszeichen (") eingeschlossen dargestellt.

Zeichenketten werden weitreichend in Programmen für die Ausgabe von Nachrichten, die Verarbeitung von Benutzereingaben und die Verarbeitung textbasierter Daten verwendet.

Das folgende ist ein einfaches Beispiel für die Verwendung des Zeichenkettentyps.

var text: str = "Hello Wave";

Boolescher Typ​

Der Boolesche Typ ist ein Datentyp, der Wahr (True) oder Falsch (False) darstellt. In Wave wird der bool Typ verwendet, wobei die Werte true oder false sein können.

Der Boolesche Typ spielt eine wesentliche Rolle in Bedingungs- und Schleifenanweisungen und wird verwendet, um den Ablauf des Programms zu steuern.

var isActive: bool = true;
var isAvailable: bool = true;

Zeichen-Typ​

Zeichen-Typen werden verwendet, um einzelne Zeichen zu speichern. Es wird mit dem Schlüsselwort char deklariert und kann nur ein Zeichen enthalten.

Zeichenliterale werden in einfachen Anführungszeichen (') dargestellt.

var letter: char = 'A';

Byte-Typ​

Der Byte-Typ wird verwendet, um Daten von 1 Byte Größe zu speichern. Dieser Typ ist nützlich für die Verarbeitung von Binärdaten, Datei-I/O und Netzwerkprogrammierung, bei denen eine Low-Level-Datenverarbeitung erforderlich ist.

In Wave wird das Schlüsselwort byte verwendet, um den Byte-Typ zu deklarieren.

var byteData: byte = 0xFF;

Zeiger-Typ​

Der Zeiger-Typ wird verwendet, um Speicheradressen direkt zu referenzieren. In Wave wird der Zeigertyp in der Form ptr<T> deklariert.

Zeiger werden verwendet, wenn ein Low-Level-Speicherzugriff erforderlich ist, und werden hauptsächlich in der Systemprogrammierung oder bei leistungskritischem Code verwendet.

var ptr: ptr<T> = &someVariable;

null Literal​

In Wave ist null ein reguläres Literal.

  • null ist kein Bezeichner. (Die Form var null = ... ist ungültig)
  • null kann nur dem Typ ptr<T> zugewiesen werden.
var p: ptr<i32> = null;  // OK

// var n: i32 = null;    // FEHLER
// var b: bool = null;   // FEHLER

Array-Typ​

Der Array-Typ wird verwendet, um mehrere Werte des gleichen Datentyps sequenziell zu speichern. In Wave wird ein Array in der Form array<Typ, Größe> deklariert, wobei die Größe des Arrays zur Kompilierungszeit eindeutig festgelegt wird.

Dies sorgt für eine klare Speicherstruktur und ermöglicht einen stabilen Zugriff.

var numbers: array<i32, 5> = [1, 2, 3, 4, 5];

Jeder Datentyp ist so konzipiert, dass er einen passenden Bereich und eine geeignete Größe für seine Verwendung und Eigenschaften auswählen kann. Durch die Wahl des geeigneten Datentyps kann der Speicher effizient verwaltet werden, und auch die Stabilität und Lesbarkeit des Codes wird erheblich verbessert.