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指针

介绍​

本文档介绍Wave指针的使用方式。 Wave作为支持低级系统编程的语言，提供指针功能，使显式内存地址操作成为可能。 指针是指向特定类型内存地址的变量，通过它可以直接访问和修改值。

指针声明​

在Wave中，指针以ptr<类型>形式声明。 例如，整数型指针可以这样声明：

var p: ptr<i32>;

此声明创建一个指向i32类型值的指针p。

指针初始化​

可以使用&运算符初始化指针为变量的地址：

var a: i32 = 10;
var p: ptr<i32> = &a;

这里&a意味着变量a的内存地址，p成为指向该地址的指针。

指针解引用​

要读取或修改指针指向的值，使用deref关键字。 这称为解引用：

var a: i32 = 10;
var p: ptr<i32> = &a;

println("{}", deref p); // 输出10

deref p = 20;
println("{}", a); // 输出20

NULL指针​

在Wave中，通过null关键词表示空指针。 指针变量可以初始化为null，此时它不指向任何有效内存：

var p: ptr<i32> = null;

对空指针解引用时，编译器将报错。

多重指针​

Wave支持多重指针。 指针可以多层嵌套声明和使用：

var x: i32 = 1;
var p1: ptr<i32> = &x;
var p2: ptr<ptr<i32>> = &p1;
var p3: ptr<ptr<ptr<i32>>> = &p2;

println("{}", deref p1); // 1
println("{}", deref deref p2); // 1
println("{}", deref deref deref p3); // 1

数组和指针​

指针可以指向数组元素或数组本身。

指向数组元素的指针​

var a: i32 = 10;
var b: i32 = 20;
var arr: array<ptr<i32>, 2> = [&a, &b];

println("deref arr[0] = {}, deref arr[1] = {}", deref arr[0], deref arr[1]); // 10, 20

指向整个数组的指针​

var arr: ptr<array<i32, 3>> = &[1, 2, 3];
println("{}", arr); // 输出内存地址

安全性和所有权​

Wave 通过引入类似于 Rust 的所有权和生命周期系统，确保在使用指针时的内存安全。 因此，严格检查无效的指针解引用、重复释放、悬空指针等问题避免发生。

fun main() {
 let x: i32 = 42;
 let p: ptr<i32> = &x;
 
 println("x = {}", deref p);
 
 deref p = 99;
 println("x = {}", x);
}

输出:

x = 42
x = 99

结论​

指针是 Wave 中实现高性能低级编程的核心功能之一。 它对于需要直接内存控制的系统开发、原生库、硬件控制等非常有用，借助 Wave 的安全编译器架构，可以有效防止使用指针时可能出现的危险因素。