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指针

Wave 显式内存类型模型​

Wave 的指针设计基于 Wave 显式内存类型模型。 该模型旨在将指针和数组定义为语言层面的显式内存类型，而不是语法技巧或库抽象。

根据这种设计，在 Wave 中，指针表示为 ptr<T> 形式的类型，明确表示为指向存储特定类型 T 的值的内存地址的类型。 这种方法将指针作为类型系统的一部分来处理，而不是作为操作符或声明语法，使内存结构表达得更直观和一致。

在 Wave 中，指针是 ptr<T> 形式的显式类型。 地址获取使用 &，解引用使用 deref。

声明和初始化​

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

指针类型是可嵌套的。

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

解引用​

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

println("{}", deref p); // 10
deref p = 20;
println("{}", x);       // 20

null 字面量规则​

null 是正式字面量。 不是标识符，不能用作变量名。

核心规则：

  • null 仅能赋值给 ptr<T> 对象。
  • 无法赋值给诸如 i32、bool、array<...> 等非指针类型。
  • 不能用整数字面量（0、123、-1 等）初始化指针。 显式使用 null。
var p: ptr<i32> = null;
var arrp: ptr<array<i32, 3>> = null;

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

指针算术​

Wave 支持以下指针算术。

  • ptr + int：基于 GEP 的指针前进
  • int + ptr：相同操作
  • ptr - int：基于 GEP 的指针后退
  • ptr - ptr：计算 i64 字节差异

要点：

  • ptr<T> +/- n 是以 T 的大小 (sizeof(T)) 为基准移动。
  • 即 ptr<i32> + 3 是按字节 +12 移动。
var base: ptr<i32> = 0x1000 as ptr<i32>;

var p1: ptr<i32> = base + 3; // 0x1000 + 12
var p2: ptr<i32> = 2 + base; // 0x1000 + 8
var p3: ptr<i32> = base - 1; // 0x1000 - 4

var diff: i64 = p1 - base;   // 12（字节差异）

指针比较​

指针可以用于比较。

if (p == null) { ... }
if (p != null) { ... }
if (p1 == p2) { ... }

与数组的关系​

指针数组：

var a: i32 = 10;
var b: i32 = 20;
var arr: array<ptr<i32>, 2> = [&a, &b];
println("{} {}", deref arr[0], deref arr[1]);

数组指针:

var p: ptr<array<i32, 3>> = &[1, 2, 3];
if (p != null) {
    println("{}", deref p[1]);
}

安全性备注​

Wave目前不是像Rust那样的所有权/生命周期基础的指针安全模型。 因此，不会自动阻止对null的反向引用。 建议在deref之前明确加入null检查模式。