Spectre：支持编译时契约评估，可转换 C 代码的安全底层编程语言！
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本页内容
# Spectre
Spectre 是一种专为安全的、基于契约的底层系统编程而设计的编程语言。它支持类型级别的不变式，以及函数级别的前置条件和后置条件，并且默认通过不可变性来确保安全性。本文档旨在作为 Spectre 编程语言的用户指南。
设计初衷
目前，缺乏能在底层强制保证正确性的基于契约的编程语言。Spectre 的设计理念是默认支持正确性、合理的数据流和不可变性，从而使底层编程更安全，同时又不影响语言及其工具链的便利性和开发体验。只要可能，契约都会在编译时进行评估。不过，为避免类似 Z3（SMT 求解器）等系统的复杂性，以及编译器无法证明某些条件为真带来的不便，那些无法在编译时评估的检查会自动在运行时执行。不过，发布版本中运行时检查是否保留，取决于是否使用了受保护的构造。
为了保留底层控制权，内存采用手动管理，通常会使用标准库分配器（如 Arena、Stack）或自定义分配器。
该语言可将高级代码编译为 QBE 中间表示（IR），然后进一步转换为特定平台的汇编代码。此外，还有实验性的 LLVM 和 C99 后端。值得一提的是，它有一个 `–translate-c` 特性，能将 C 代码转换为等效的 Spectre 代码，这对现有项目迁移到 Spectre 很有帮助。
快速上手
通过以下代码可以实现简单的 “Hello, world” 程序：
val std = use("std")
pub fn main() i32 = {
trust std.stdio.print("Hello, world: {d}.", {10})
return 0
}你会注意到代码中使用了 `trust` 关键字。任何有底层不安全机制的操作（如 IO 操作），像 `std.stdio.print` 使用的 `@print` 内置函数，都必须显式使用 `trust`，因为这些操作本质上是不纯的。不过，如果你使用围绕这些函数的安全包装器（使用前置条件、不变式等），或者使用更简单的函数，就无需这样做。例如，对于简单的 `@puts` 函数，除非出现严重的内存不足（OOM）错误，否则它不会失败，所以在标准库中它被标记为安全的，无需使用 `trust`。
前言
本文档可能会过时，不保证能反映最新的 Spectre API。
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