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一、合约结构
1、SPDX许可标识:指定代码的开源许可
2、pragma指令:声明Solidity版本
3、导入语句:引入其他合约或库
4、合约声明:使用contract关键字
5、状态变量:存储在区块链上的持久数据
6、事件:用于记录重要操作,可被外部监听
7、修饰符:用于修改函数行为的可重用代码
8、函数:合约的可执行代码单元
一个合约例子:变量赋值,获取值。
// SPDX-License-Identifier: MIT
// 编译器版本
pragma solidity ^0.8.26;
// 合约声明,声明一个名为SimpleStorage的合约
contract SmipleStorage {// 声明一个公开变量,名为storeData,类型为 uint256uint256 public storeData;// 声明一个结构体constructor(uint256 initialValue) {storeData = initialValue;}// 声明一个函数,名为set(),给变量赋值function set(uint256 x) public {storeData = x;}// 声明一个函数,名为get(),获取变量的值function get() public view returns(uint256) {return storeData;}}
二、数据类型与数据结构
Solidity支持多种数据类型,包括基础类型(如:int、uint、bool),复杂类型(如:struct、enum、数组、映射)以及地址类型address
1、值类型
uint:无符号整数,uint256是默认类型,表示从0到2的256次方-1的整数,可以使用不同位宽
,如uint8、uint16、uint256等
int:有符号整数,范围 -(2的(n-1)次方)到(2的(n-1)次方)-1
bool:布尔类型,只有true和false两个值
address:20字节的以太坊地址,分为 address 和 address payable
address:以太坊地址类型
address payable:以太坊地址,可用于接收以太币
bytes1 ~ bytes32:固定大小字节数组
2、引用类型
string:动态大小的UTF-8编码字符串
bytes:动态大小的字符数组
数组:如 uint[] (动态大小)或 uint[5](固定大小)
结构体(struct):自定义的复杂数据类型,如
// 简单结构体 struct person {string name;uint age; }
映射(mapping): 键值对存储:如,mapping(address => uint)
注:
(1)、mapping不支持直接遍历,需结合其他结构记录键值
(2)、动态数组操作(如,push)会增加Gas,尽量减少不必要的操作
三、函数修饰符与类型
函数修饰符决定了函数的可见性和行为
1、可见性修饰符
public:内部和外部都可以调用
private:只能在定义的合约内部调用(虽然在区块链上的数据是公开的,但限制了
其他合约的直接访问)
internal:只能在内部和派生合约中调用
external:只能从外部调用
2、状态修饰符
view:不修改状态(但是可以读取)
pure:不读取也不修改状态
3、支付相关
payable:允许函数接收以太币
注:
(1)、使用private并不意味着数据绝对安全
(2)、external 比 public 消耗更少的Gas,适用于只需外部访问的函数
(3)、view 和 pure 声明的函数直接执行不消耗Gas,只调用不交易,但如果别的需要消耗Gas的函数调用了 view 或 pure 的函数,仍会消耗Gas
四、内存管理和数据位置
Solidity中的数据存储位置决定了数据的生命周期和Gas消耗
Storage:永久存储,数据保留在区块链上,默认的状态变量存储位置,Gas消耗高
Memory:临时数据位置,函数调用结束即释放,适合在函数内处理临时数据
Calldata:只读数据位置,通常用于外部函数调用的参数,不可修饰,效率高
注:
(1)、减少storage的读写次数以节省Gas
(2)、在复杂数据操作中,优先考虑memory
(3)、静态数据类型,如,固定大小的数组或基本类型不需要指定数据位置
(4)、 从storage中存取数据的Gas开销大于直接从memory中存取(相差3倍)
五、高级特性
使用 constant 和 immutable 优化Gas使用
constant:不允许赋值(除初始化以外),在编译时确定的常量,不占用存储空间
immutable:可在合约构造时赋值,之后不可更改,存储在代码中
六、特殊函数:receive 和 fallback
receive:receive的功能是当合约收到纯以太币(无数据)时,就会触发该函数,该函数
还必须标记为 "payable"
例如:
receive() external payable {}
fallback:当合约收到Ether并调用合约中不存在的合约时, 或交易不提供数据时,就会执行
该函数,如果希望合约能以这种方式接收以太币,则必须将此函数标记为payable
例如:
fallback() external payable {}
七、修饰器(modifier)
修饰器用于在函数执行前后添加检查或修改行为
modifier 修饰名称(参数) {//前置条件检查require(条件, "错误信息");_; // 表示被修饰函数的代码后置操作
}
示例:
modifier OnlyOwner() {require(msg.sender == owner, "只有合约拥有者才能调用");_;
}
// 在函数中使用修饰器,这里函数执行会先执行修饰器中的内容,验证发送地址是不是合约拥有者,
// 是才会执行后续操作
funcation withdrawFunds() public OnlyOwner {// 提款逻辑
}
注:
(1)、可以组合多个modifier
(2)、执行顺序:从左到右依次执行modifier
(3)、可以在modifier中使用参数
(4)、_; 表示被修饰函数的代码插入点
八、错误处理与安全性
Solidity提供多种错误机制
require:用于输入验证和外部调用的错误检测
assert:用于内部一致性检测
revert:提供自定义错误信息、状态回滚
安全性注意事项:
避免重入攻击:使用 “检查——效果——交互” 模式
防止整数溢出,使用Solidity 0.8+的内置模式检查或SafeMath库
九、常用全局变量
msg对象
msg.sender:当前调用者的地址,常用于权限验证
msg.value:当前交易发送的以太币数量常用于支付逻辑
msg.data:调用数据的完整字节,适用于低级调用
msg.sig: 调用数据的前4哥字节函数选择器
block对象
block.timestamp:当前区块的时间戳(Unix时间),常用于时间限制
block.number:当前区块的编号,可用于获取链上的数据的时间顺序
block.difficulty:当前区块的难度
tx对象
tx.origin:交易发起者的原始地址,通常不建议用于权限验证(安全问题)
其他
gasleft():剩余的Gas量,用于监控Gas消耗