文章目录
- 值类型
- 布尔值
- 整数
- 运算符
- 取模运算
- 指数运算
- 定点数
- 地址(Address)
- 类型转换
- 地址的成员
- balance 和 transfer
- send
- call,delegatecall 和 staticcall
- code 和 codehash
- 合约类型(Contract Types)
- 固定大小字节数组(Fixed-size byte arrays)
- 地址字面量(Address Literals)
Solidity 是一种静态类型语言,这意味着每个变量(无论是状态变量还是局部变量)都需要指定其类型。Solidity 提供了几种基本类型,这些类型可以组合形成复杂类型。
此外,不同类型可以在包含运算符的表达式中相互作用,并且具有优先级的区分。
Solidity 没有“未定义”或“空”值的概念,但新声明的变量总是具有默认值,该默认值取决于其类型。为了处理任何意外的值,应该使用 revert
函数回滚整个交易,或者返回一个带有布尔值的元组,其中第二个 bool
值表示操作是否成功。
值类型
值类型的变量始终按值传递,即在作为函数参数或赋值时总是被复制。
与引用类型不同,值类型的声明不指定数据位置,因为它们足够小,可以存储在栈中。唯一的例外是状态变量,状态变量默认存储在存储中,但也可以标记为 transient、constant 或 immutable。
布尔值
bool
:值是 true
或 false
。
整数
int
/ uint
:各种大小的有符号和无符号整数。
关键字 uint8
到 uint256
(以 8 为步长,表示 8 位到 256 位的无符号整数),以及 int8
到 int256
。
uint
和 int
分别是 uint256
和 int256
的别名。
运算符
比较运算符:<=
,<
,==
,!=
,>=
,>
(结果为 bool
)
位运算符:&
,|
,^
(按位异或),~
(按位取反)
移位运算符:<<
(左移),>>
(右移)
算术运算符:+
,-
,一元 -
(仅适用于有符号整数),*
,/
,%
(取模),**
(指数运算)
对于整数类型 X
,可以使用 type(X).min
和 type(X).max
来访问该类型可表示的最小值和最大值。
运算符 ||
和 &&
遵循短路规则。这意味着在表达式 f(x) || g(y)
中,如果 f(x)
计算结果为 true
,则 g(y)
将不会被计算。
注意
Solidity 中的整数受到特定范围的限制。例如,对于 uint32
,其范围为 0
到 2**32 - 1
。
在 Solidity 中,整数运算有两种模式:“溢出”模式(wrapping/unchecked mode) 和 “检查”模式(checked mode)。
默认情况下,运算始终处于 “检查”模式,这意味着如果运算结果超出了类型的值范围,则调用会因失败的断言而回滚。
可以使用 unchecked { ... }
切换到 “溢出”模式,但应谨慎使用。
取模运算
%
的结果是操作数 a
除以操作数 n
后的余数 r
,其中 q = int(a / n)
,并且 r = a - (n * q)
。
这意味着取模运算的结果与其左操作数的符号相同(或为零),并且对于负数 a
,a % n == -(-a % n)
恒成立:
int256(5) % int256(2) == int256(1)
int256(5) % int256(-2) == int256(1)
int256(-5) % int256(2) == int256(-1)
int256(-5) % int256(-2) == int256(-1)
注意:使用 0 作为取模运算的除数会导致 Panic
错误。此检查无法通过 unchecked { ... }
关闭。
指数运算
指数运算 **
仅适用于无符号类型作为指数(幂)。指数运算的结果类型始终与底数的类型相同。请确保底数足够大以容纳结果,并预防潜在的断言失败或溢出行为。
注意:在 检查模式(checked mode)下,对于较小的底数,指数运算仅使用相对廉价的 EXP
操作码。
例如,在计算 x**3
时,使用 x*x*x
可能更便宜。因此,建议进行 Gas 成本测试 并使用优化器。此外,EVM 规定 0**0
的结果为 1
。
定点数
警告:定点数在 Solidity 中尚不完全支持。它们可以被声明,但不能进行赋值操作。
fixed
/ ufixed
:带符号和无符号定点数,具有不同的大小。关键字 ufixedMxN
和 fixedMxN
,其中 M 代表类型所占用的位数,N 代表可用的小数位数。M 必须是 8 的倍数,范围从 8 到 256 位。N 必须在 0 到 80 之间(包含 0 和 80)。ufixed
和 fixed
是 ufixed128x18
和 fixed128x18
的别名。
操作符
-
比较操作符:
<=
,<
,==
,!=
,>=
,>
(结果为布尔值) -
算术操作符:
+
,-
,一元-
(仅对带符号数),*
,/
,%
(取模)
注意:浮动点数(许多语言中的 float
和 double
,更精确地说是 IEEE 754 数字)和定点数的主要区别在于,浮动点数用于表示整数和小数部分的位数是灵活的,而定点数则严格定义了每部分所占的位数。通常,在浮动点数中,几乎整个空间用于表示数字,而只有少数位数用于定义小数点的位置。
地址(Address)
地址类型有两种主要相似的变体:
address
:持有一个 20 字节的值(以太坊地址的大小)。address payable
:与address
相同,但具有额外的transfer
和send
成员。
这种区分的想法是,address payable
是一个可以接收以太币的地址,而普通的 address
不能接收以太币,例如,它可能是一个不支持接收以太币的智能合约。
类型转换
1.允许从 address payable
到 address
的隐式转换,而从 address
到 address payable
必须通过显式转换 payable(<address>)
。
2.允许显式转换到 address
类型并返回 uint160
、整数字面量、bytes20
和合约类型。
3.只有 address
类型和合约类型的表达式可以通过显式转换 payable(...)
转换为 address payable
。对于合约类型,只有在合约可以接收以太币的情况下(即合约有 receive
或 payable
回退函数)才能进行这种转换。注意,payable(0)
是有效的,且是这一规则的例外。
注意
如果我们需要一个 address
类型的变量,并计划向其发送以太币,那么应将其声明为 address payable
以使该要求更加明显。此外,尽量在最早阶段做出这种区分或转换。
从 0.5.0 版本开始,address
和 address payable
之间的区分被引入。自那时起,合约不能隐式转换为 address
类型,但如果它们有 receive
或 payable
回退函数,仍然可以显式地转换为 address
或 address payable
。
地址的成员
balance 和 transfer
可以使用 balance
属性查询地址的余额,并使用 transfer
函数将以太币(以 wei 为单位)发送到可支付的地址:
address payable x = payable(0x123);
address myAddress = address(this);
if (x.balance < 10 && myAddress.balance >= 10) x.transfer(10);
transfer
函数在当前合约的余额不足或接收方帐户拒绝接收以太币时失败,并会回滚操作。
注意
如果 x
是一个合约地址,它的代码(更具体地说:其 Receive Ether
函数如果存在,或其他回退函数如果存在)将在 transfer
调用时一起执行,这是 EVM 的特性,无法阻止。如果该执行耗尽了 gas 或以任何方式失败,Ether 转账将回滚,当前合约将停止并抛出异常。
send
send
是 transfer
的低级对等函数。如果执行失败,当前合约不会停止并抛出异常,而是返回 false
。
使用 send
时存在一些危险:如果调用堆栈深度达到 1024(调用者可以强制此情况),或者接收方耗尽 gas,则转账将失败。因此,为了安全地转账以太币,始终检查 send
的返回值,使用 transfer
或更好的方式是使用一个模式,其中接收方自己提取以太币。
call,delegatecall 和 staticcall
为了与不符合 ABI 的合约交互,或为了更直接地控制编码,可以使用 call
、delegatecall
和 staticcall
函数。它们都接受一个字节内存参数,并返回成功条件(布尔值)和返回的数据(字节内存)。abi.encode
、abi.encodePacked
、abi.encodeWithSelector
和 abi.encodeWithSignature
可以用来编码结构化数据。
示例:
bytes memory payload = abi.encodeWithSignature("register(string)", "MyName");
(bool success, bytes memory returnData) = address(nameReg).call(payload);
require(success);
注意,这些都是低级函数,应该小心使用。特别是,任何未知的合约可能是恶意的,如果调用它,你将把控制权交给该合约,而该合约可能会再次调用你的合约,因此当调用返回时,需要做好准备处理可能会更改的状态变量。与其他合约交互的常规方式是调用合约对象上的函数(例如 x.f()
)。
可以使用 gas
修饰符调整提供的 gas:
address(nameReg).call{gas: 1000000}(abi.encodeWithSignature("register(string)", "MyName"));
类似地,也可以控制提供的 Ether 数量:
address(nameReg).call{value: 1 ether}(abi.encodeWithSignature("register(string)", "MyName"));
最后,这些修饰符可以结合使用,它们的顺序无关紧要:
address(nameReg).call{gas: 1000000, value: 1 ether}(abi.encodeWithSignature("register(string)", "MyName"));
类似地,可以使用 delegatecall
函数,不同之处在于,只有给定地址的代码会被使用,所有其他方面(存储、余额等)都来自当前合约。delegatecall
的目的是使用存储在另一个合约中的库代码。用户必须确保两个合约的存储布局适合使用 delegatecall
。
code 和 codehash
你可以查询任何智能合约的已部署代码。使用 .code
获取 EVM 字节码作为字节内存(可能为空)。使用 .codehash
获取该代码的 Keccak-256 哈希(作为 bytes32
)。注意,addr.codehash
比使用 keccak256(addr.code)
更便宜。
如果与 addr
相关联的帐户为空或不存在(即它没有代码、零余额和零 nonce,如 EIP-161 所定义),则 addr.codehash
的输出可能为 0。如果该帐户没有代码,但有非零余额或 nonce,则 addr.codehash
将输出空数据的 Keccak-256 哈希(即 keccak256("")
,其结果为 c5d2460186f7233c927e7db2dcc703c0e500b653ca82273b7bfad8045d85a470
)。
注意,所有合约都可以转换为 address
类型,因此可以使用 address(this).balance
查询当前合约的余额。
合约类型(Contract Types)
每个合约都定义了自己的类型。你可以将合约隐式转换为它继承的合约类型。合约类型可以显式地转换为 address
类型,反之亦然。
显式转换到 address payable
类型仅在合约类型有 receive
或 payable
回退函数时才可能。转换仍然通过 address(x)
进行。如果合约类型没有 receive
或 payable
回退函数,可以使用 payable(address(x))
进行转换。
注意
1.如果你声明一个合约类型的局部变量(例如 MyContract c
),你可以在该合约上调用函数。需要注意的是,必须从与之相同的合约类型赋值给该变量。
2.你也可以实例化合约(这意味着它们是新创建的)。你可以在“通过 new 创建合约”部分找到更多的细节。
3.合约的数据显示方式与 address
类型相同,并且这种类型也用于 ABI 中。
4.合约不支持任何操作符。
5.合约类型的成员是该合约的外部函数,包括任何标记为 public
的状态变量。
6.对于合约 C
,你可以使用 type(C)
来访问有关该合约的类型信息。
固定大小字节数组(Fixed-size byte arrays)
值类型 bytes1
, bytes2
, bytes3
, …, bytes32
用于存储从 1 到 32 字节的字节序列。
操作符:
- 比较操作符:
<=
,<
,==
,!=
,>=
,>
(返回布尔值) - 位操作符:
&
,|
,^
(按位异或),~
(按位取反) - 移位操作符:
<<
(左移),>>
(右移) - 索引访问:如果
x
是类型bytesI
,则x[k]
(0 <= k < I)返回第k
个字节(只读)。
移位操作符与无符号整数类型作为右操作数一起工作(但返回左操作数的类型),表示要移位的位数。使用有符号类型进行移位会导致编译错误。
成员.length
可以返回字节数组的固定长度(只读)。
注意
类型 bytes1[]
是字节的数组,但由于填充规则,对于每个元素,它浪费 31 字节的空间(在存储中除外)。最好使用 bytes
类型。
地址字面量(Address Literals)
地址字面量是通过地址校验和测试的十六进制字面量,例如 0xdCad3a6d3569DF655070DEd06cb7A1b2Ccd1D3AF
是 address
类型。长度在 39 到 41 位之间且未通过校验和测试的十六进制字面量会产生错误。
我们可以通过在前面(对于整数类型)或后面(对于 bytesNN
类型)加零来去除错误。