解析Soilidity：用於實現智能合約的高級編程語言

原文標題：

作者：Vivek Singh

翻譯：去中心化金融社區

什麼是Soilidity?

Solidity是一種面向合約的高級編程語言，用於實現智能合約。Solidity已經被設計用於以太坊虛擬機。

Solidity===智能合約。

Solidity的代碼封裝在合約中。合約是以太坊應用程序的基本構建塊——所有變數和函數都屬於一個合約，這將是所有項目的起點。

pragma solidity >=0.5.0 <0.6.0; 

contract HelloWorld { 

}

在上面的代碼中，我們提供了考慮到我們的代碼與b/w 0.5到0.6的任何版本兼容的版本。我們還創建了一個名為「HelloWorld」的合約。

狀態變數和整數

狀態變數永久存儲在合約存儲中。這意味著它們被寫入以太坊區塊鏈。可以把它們想像成寫入DB。

contract Example { 

// This will be stored permanently in the blockchain 

uint myUnsignedInteger = 100; 

string name = “vivek”

}

Uint數據類型是一個無符號整數。它應該是非負的。

數據類型

值類型：

Boolean(true / false)，Integers(int / uint)， Address(以太坊地址的大小)，String, enum

引用類型：

數組、結構、映射

數學運算

結構

類似於C語言中的struct。當我們需要創建具有多個屬性的複雜數據類型時，我們使用結構體。

struct Person { 

uint age; 

string name;

數組

數據的集合稱為數組。兩種類型：固定數組和動態數組。

顧名思義，固定數組有預定義的大小，而動態數組沒有大小。

// Array with a fixed length of 2 elements: 

uint[2] fixedArray;

// another fixed Array, can contain 5 

strings: string[5] stringArray;

// a dynamic Array — has no fixed size, can keep growing: 

uint[] dynamicArray;

我們可以組合結構和數組。創建一個結構，然後擁有一個結構數組。就像在面向對象範例(如Java)中有一個對象和一個對象數組一樣。

pragma solidity >=0.5.0 <0.6.0; 

contract StudentFactory { 

 struct student { 

   string name; 

   uint roll; } student[] public students; // creates an array named students of student type objects

函數聲明

function eatHamburgers(string memory _name, uint _amount) public { }

函數的可見性是公開的。有兩種方式可以傳遞參數給Solidity函數：

按值和按引用

eatHamburgers(「vitalik」, 100);

私人/公共函數

在Solidity中，函數默認是公共的，因此任何人都可以在網路中調用公共函數。然而，出於安全考慮，我們將函數設為私有，這樣只有所有者才能調用函數。

function _eatHamburgers(string memory _name, uint _amount) private { 

}

按照慣例，私有函數的開頭帶有下劃線。

內部/外部關鍵字

還有兩種類型的函數可見性。內部類似於私有，除了它可以被繼承的合約訪問，即繼承。

外部類似於公共。除了聲明了這個函數的聯繫人之外，所有的合約都可以調用這個函數。

在函數中返回

函數聲明包含返回值的類型。

function sayHi() public view/pure returns (string memory) { 

return 「Hi」;

}

這些函數可以標記為pure/view。當我們甚至沒有訪問傳遞的數據時，我們就將函數標記為pure。如果函數不修改數據，只查看數據，那麼它將被標記為view。

類型轉換

數據類型之間的轉換稱為類型轉換。

uint8 a = 5; 

uint b = 6;

// line below throws an error because a*b returns a uint, not uint8: 

uint8 c = a * b;

// we have to typecast b as a uint8 to make it work: 

uint8 c = a * uint8(b);

事件

事件用於向前端傳達後端區塊鏈網路上發生了一些事情。

// declare the event 

event NotifyOnFrontend(uint x); 

function add(uint _x, uint _y) public returns (uint) { 

 uint result = _x + _y; 

//fire an event to let the frontend know the function was called 

 emit NotifyOnFrontend(result); 

 return result; 

}

我們的前端代碼應該已經安裝了web3，並且應該監聽「NotifyOnFrontend」事件，這樣才能工作。我們的JavaScript框架或普通JS將不得不監聽這個事件來接收它：

YourContract.NotifyOnFrontend(function(error, result) { 

// do something with result 

})

映射

這是存儲有組織數據(如數組和結構)的另一種方法

mapping (address => uint) public accountBalance;

這是一個鍵值存儲。address是鍵，accountBalance是值。

這可以用於在區塊鏈中存儲多個對象(數據)。檢查示例如下：

例子：

contract Example { 

  struct UserInfo { 

     unit age; string dob;

} 

  mapping(string => UserInfo) allusers;

function setUserInfo(string _name, uint _age, string _dob) public {

allusers[_name].age = _age;

allusers[_name].dob = _dob;

}

function getUserInfo(string name) public view returns(uint, string) { 

   return (allusers[name].age, allusers[_name].dob); 

 } 

}

現在，如果可以用不同的值多次調用setUserInfo，比如：

setuserInfo(“Vivek”,26, 25/05/1995) setuserInfo(“Supu”, 23, 01/09/1998)

要獲得這些值，只需傳遞名稱：

getUserInfo(“Vivek”); // 26 25/05/1995 

getuserInfo(“Supu”); // 24 01/09/1998

全局變數

這些變數可用於像msg.sender這樣的所有函數。我們所編寫的任何Solidity程序，都應該由所有者調用。發送者的地址存儲在msg.sender 全局變數中。

require

require用於驗證這兩個語句，並據此做出決定。如果條件為真，則代碼成功運行，否則就拋出錯誤

function sayHi(string memory name) public returns (string memory) { /Compares if _name equals 「Vivek」 Throws an error and exits if not true. Solidity doesn』t have native string comparison, so we compare their keccak256 hashes to see if the strings are equaq / 

require(keccak256(abi.encodePacked(name)) == keccak256(abi.encodePacked(「Vivek」)));

// If it』s true, proceed with the function: 

return 「Hi!」;

} 

sayHi(「Vivek」) // executes successfully 

sayHi(「Supu」) // throws an error

因此，require對於在運行函數之前驗證某些條件必須為真非常有用。

繼承

有時候，與其制定一個非常長的合約，還不如將代碼邏輯拆分為多個合約來組織代碼。

contract Animal {

  function catchphrase() public returns (string memory) { 

   return 「Animal」;

 } 

} contract Cat is Animal {

  function anotherCatchphrase() public returns (string memory) { 

   return 「Cat is an Animal」;

}

}

import

將代碼拆分為多個文件，並使用import來使用另一個文件中的功能。

這通常是在Solidity項目中處理長代碼庫的方式。

存儲和內存

存儲是指永久存儲在區塊鏈上的變數。內存變數是臨時的，在對合約的外部函數調用之間會被刪除。可以把它想像成電腦的硬碟與內存。

與區塊鏈網路中的其他合約交互

關於這一點，我將寫一篇單獨的文章。現在，保持簡短：

為了與其他合約交互，我們聲明了一個類似object的介面。我們創建了一個合約，並在裡面聲明了一個函數，我們想要從另一個合約調用或使用它。函數只是骨架，它不包含主體。

contract GetNumber { 

  function getNum(uint _num) public returns(uint){ 

   return _num; 

}

假設有一個合約，我們想要使用上面的getNum函數。為此，我們將在項目中創建一個合約，並聲明一個getNum函數框架(沒有函數體)。

contract NumberInterface { 

 function getNum(uint _num) public returns(uint); 

}

現在我們可以從NumberInterface合約中調用getNum函數。

在將合約部署到以太坊後，它就變成了不可變的，也就是說它不能被修改。部署到合約中的初始代碼將永久地停留在區塊鏈上。這就是安全性在Solidity中如此重要的原因之一。如果我們的合約代碼中有一個缺陷，就沒有辦法在以後修補它。必須告訴我們的用戶開始使用具有修復功能的不同智能合約地址。

函數修飾符

函數修飾符看起來就像函數，但是使用關鍵字修飾符而不是關鍵字函數。這些用於特殊情況，例如當您只希望您的所有者而不是所有人做某事時。

這有助於更新DApp的關鍵部分，同時防止其他用戶破壞我們的合約。我處理過的一個用例是——當我們想在執行任何用例之前驗證語句時。

gas

用戶支付gas費來在以太坊網路上運行合約。gas以以太(以太坊上的貨幣)為單位計算。我們的函數的總gas成本等於它所有單獨操作的總gas成本。

更多關於存儲的內容

存儲內存被永久寫入到區塊鏈中。全世界成千上萬的節點需要將這些數據存儲在它們的硬碟上，並且隨著區塊鏈的增長，這些數據量也會隨著時間的推移而增長。所以這樣做是有代價的。

為了降低成本，我們希望避免將數據寫入存儲，除非絕對必要。有時，這涉及到看似低效的編程邏輯——比如每次調用函數時都要在內存中重新構建數組，而不是簡單地將該數組保存在全局存儲變數中以便快速查找。

因此，建議儘可能使用內存類型，這樣數據就不會永久存儲，從而節省成本。循環在Solidity中將比使用存儲更便宜。所以儘可能for 循環中使用內存。這與Java、Python等語言中所做的完全相反，因為for循環的計算成本更高。

For循環

Syntax類似於Javascript。

for (uint i = 1; i <= 10; i++) { // body }

應付修飾符

支付功能是使Solidity和以太坊如此酷的部分原因——它們是一種可以接收以太坊的特殊類型的功能。當我們在一個普通的web伺服器上調用一個API函數時，我們不能在調用函數的同時發送美元——也不能發送比特幣。

但在以太坊中，因為貨幣(以太坊)、數據(交易有效載荷)和合約代碼本身都在以太坊上，所以我們可以同時調用一個函數並向合約支付費用。

這允許一些非常有趣的邏輯，比如為了執行一個函數，需要向合約支付一定的費用。

注意：

在以太坊中，當我們在合約上調用一個函數時，我們將其作為交易廣播到網路上的一個或多個節點。節點在網路上收集一些交易，試圖成為第一個解決計算密集型數學問題的「工作證明」，然後將這組交易連同他們的工作證明（PoW）發布為一個塊到網路的其餘部分。

代幣

所以基本上，代幣只是一個合約，它記錄了誰擁有多少代幣，以及一些函數，以便這些用戶可以將他們的代幣轉移到其他地址。

assert 與 require 的差異

Assert類似於require，如果為false則拋出錯誤。assert和require之間的區別是，當一個函數失敗時，require會退還用戶剩餘的gas，而assert不會。

Metamask

這是Chrome和Firefox的瀏覽器擴展，允許用戶安全地管理他們的以太坊賬戶和私鑰，並使用這些賬戶與使用Web3.js的網站進行交互。

應用程序二進位介面。

在部署的合約之後，它會在以太坊上得到一個固定的地址，在那裡它將永遠存在。在以太坊網路中部署智能合約後，還會生成一個ABI。基本上，它是以JSON格式表示的合約方法，告訴Web3.js如何以我們的合約能夠理解的方式格式化函數調用。

Web3Js

以太坊的JS前端庫被稱為web3.js。