??Solidity是傳說(shuō)中編寫智能合約的腳本語(yǔ)言，運(yùn)行在EVM中普办；用以解決區(qū)塊鏈中的任務(wù)執(zhí)行。一個(gè)目前看起來(lái)還非常稚嫩的語(yǔ)言徘钥。這里做一個(gè)結(jié)構(gòu)性介紹衔蹲。并據(jù)此展開(kāi)詳細(xì)的說(shuō)明。

Solidity語(yǔ)言特點(diǎn)

• Solidity 是一門面向合約的、為實(shí)現(xiàn)智能合約而創(chuàng)建的高級(jí)編程語(yǔ)言舆驶。
• 這門語(yǔ)言受到了 C++橱健，Python 和 Javascript 語(yǔ)言的影響，設(shè)計(jì)的目的是能在以太坊虛擬機(jī)（EVM）上運(yùn)行沙廉。
• Solidity 是靜態(tài)類型語(yǔ)言拘荡，支持繼承、庫(kù)和復(fù)雜的用戶定義類型等特性撬陵。
• 使用Solidity 語(yǔ)言珊皿，可以為各種應(yīng)用創(chuàng)建合約
  • 投票；
  • 眾籌巨税；
  • 秘密競(jìng)價(jià)（盲拍）蟋定；
  • 多重簽名的錢包；
  • 以及其他應(yīng)用草添；

Slidity語(yǔ)言結(jié)構(gòu)

源代碼文件

1. 源代碼文件與其他語(yǔ)言一樣驶兜，使用文本文件，擴(kuò)展名使用sol远寸。

2. 文件的的組織操作系統(tǒng)的文件一樣抄淑，使用目錄組織；

   • 文件之間使用import引用而晒，引用可以指定目錄名蝇狼。這個(gè)與ES6語(yǔ)法類似。
   • import "filename";
     • 此語(yǔ)句將從 “filename” 中導(dǎo)入所有的全局符號(hào)到當(dāng)前全局作用域中倡怎。
   • import * as symbolName from "filename";
     • 創(chuàng)建一個(gè)新的全局符號(hào) symbolName，其成員均來(lái)自 "filename" 中全局符號(hào)贱枣。
   • import {symbol1 as alias, symbol2} from "filename";
     • 創(chuàng)建新的全局符號(hào) alias 和 symbol2监署，分別從 "filename" 引用 symbol1 和 symbol2 。
   • import "filename" as symbolName;
     • 條語(yǔ)句等同于 import * as symbolName from "filename";纽哥。

目錄

• 支持"."與".."
  • "."：當(dāng)前目錄
  • ".."：上級(jí)目錄
• 在編譯器支持目錄重映射：
  • import "github.com/ethereum/dapp-bin/library/iterable_mapping.sol" as it_mapping;
  • 編譯：solc github.com/ethereum/dapp-bin/=/usr/local/dapp-bin/ source.sol

文件結(jié)構(gòu)

1. 頭

   • 版本申明
   • import

2. 合約

   • contract 合同名 {}

3. 注釋

   • 與javascript一樣钠乏，行注釋與塊注釋。
   • //
   • /**/

例子

1. other.sol

pragma solidity ^0.6.1;

contract Other {
    uint value;
}

2. solidity.sol

pragma solidity ^0.6.1;

import "./other.sol";
// 行注釋
contract MySol is Other {
    /**
    塊注釋
    */
    uint age;
}

3. 編譯
   • solcjs --abi solidity.sol other.sol

多文件編譯

合約contract

• 在 Solidity 中春塌，合約類似于面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言中的類晓避。 每個(gè)合約中可以包含

  1. 狀態(tài)變量;
  2. 函數(shù);
  3. 函數(shù)修飾器;
  4. 事件;
  5. 結(jié)構(gòu)類型;
  6. 枚舉類型 ;

• 合約可以繼承的

合約定義

    contract 合約名 [is] 父合約｛
        // 1. 狀態(tài)變量;
        // 2. 函數(shù);
        // 3. 事件;
        // 4. 結(jié)構(gòu)類型；
        // 5. 枚舉類型;
    ｝

狀態(tài)變量

    contract MyContract {
        uint varState; // 狀態(tài)變量
        // ...
    }

• 狀態(tài)變量：
  • 類型 存儲(chǔ)名;
  • 類型見(jiàn)后面說(shuō)明只壳；

函數(shù)與函數(shù)修飾

• 合約中可執(zhí)行單元

contract Purchase {
    address public seller;

    modifier onlySeller() { // 修飾器
        require(
            msg.sender == seller,
            "Only seller can call this."
        );
        _;
    }

    function abort() public onlySeller { // 函數(shù)與修飾器使用
        // ...
    }
}

事件

• 事件是能方便地調(diào)用以太坊虛擬機(jī)日志功能的接口俏拱。

    contract SimpleAuction {
        
        event HighestBidIncreased(address bidder, uint amount); // 事件

        function bid() public payable {
            // ...
            emit HighestBidIncreased(msg.sender, msg.value); // 觸發(fā)事件
        }
    }

結(jié)構(gòu)類型

• 結(jié)構(gòu)是可以將幾個(gè)變量分組的自定義類型
  • 用戶自定義復(fù)合類型

    contract Ballot {
        struct Voter { // 結(jié)構(gòu)
            uint weight;
            bool voted;
            address delegate;
            uint vote;
        }
        // .....
    }

枚舉類型

• 舉可用來(lái)創(chuàng)建由一定數(shù)量的“常量值”構(gòu)成的自定義類型.

    contract Purchase {
        enum State { Created, Locked, Inactive } // 枚舉
    }

合同繼承

• 使用is關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)。

    pragma solidity ^0.4.16;

    contract owned {
        function owned() { owner = msg.sender; }
        address owner;
    }

    // 使用 is 從另一個(gè)合約派生吼句。派生合約可以訪問(wèn)所有非私有成員锅必，包括內(nèi)部函數(shù)和狀態(tài)變量，
    // 但無(wú)法通過(guò) this 來(lái)外部訪問(wèn)惕艳。
    contract mortal is owned {
        function kill() {
            if (msg.sender == owner) selfdestruct(owner);
        }
    }

• 主要：
  • 繼承包含抽象類與接口的定義搞隐。

抽象合約

• 語(yǔ)法沒(méi)有什么差異驹愚，主要在函數(shù)的實(shí)現(xiàn)上：
  • 包含抽象函數(shù) // 沒(méi)有實(shí)現(xiàn)函數(shù)體的函數(shù)就是抽象函數(shù)
  • 抽象合約：
    • 主要是只有抽象函數(shù)的合約就是接口合約。
    • 實(shí)現(xiàn)函數(shù)與抽象函數(shù)混雜的就是抽象合約劣纲。

    contract Feline {    // 可以包含實(shí)現(xiàn)的就是抽象合約逢捺，這里只有一個(gè)抽象函數(shù)，實(shí)際也是接口合約癞季。
        function utterance() public returns (bytes32);   
    }
    contract Cat is Feline {
        function utterance() public returns (bytes32) { return "miaow"; }
    }

庫(kù)

• 使用libarary定義庫(kù)蒸甜，定義好的庫(kù)可以在合約中使用，下面是官方的例子:
  • 庫(kù)的語(yǔ)法與合約差不多余佛，合約可以使用庫(kù)中數(shù)據(jù)與函數(shù)柠新。

pragma solidity ^0.4.16;

library Set {
  // 我們定義了一個(gè)新的結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類型，用于在調(diào)用合約中保存數(shù)據(jù)辉巡。
  struct Data { mapping(uint => bool) flags; }

  // 注意第一個(gè)參數(shù)是“storage reference”類型恨憎，因此在調(diào)用中參數(shù)傳遞的只是它的存儲(chǔ)地址而不是內(nèi)容。
  // 這是庫(kù)函數(shù)的一個(gè)特性郊楣。如果該函數(shù)可以被視為對(duì)象的方法憔恳，則習(xí)慣稱第一個(gè)參數(shù)為 `self` 。
  function insert(Data storage self, uint value)
      public
      returns (bool)
  {
      if (self.flags[value])
          return false; // 已經(jīng)存在
      self.flags[value] = true;
      return true;
  }

  function remove(Data storage self, uint value)
      public
      returns (bool)
  {
      if (!self.flags[value])
          return false; // 不存在
      self.flags[value] = false;
      return true;
  }

  function contains(Data storage self, uint value)
      public
      view
      returns (bool)
  {
      return self.flags[value];
  }
}

contract C {
    Set.Data knownValues;

    function register(uint value) public {
        // 不需要庫(kù)的特定實(shí)例就可以調(diào)用庫(kù)函數(shù)净蚤，
        // 因?yàn)楫?dāng)前合約就是“instance”钥组。
        require(Set.insert(knownValues, value));
    }
    // 如果我們?cè)敢猓覀円部梢栽谶@個(gè)合約中直接訪問(wèn) knownValues.flags今瀑。
}

數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)的定義

• 語(yǔ)法：

  • 類型 變量名 = 初始值
  • 變量名遵循Javascript的命名規(guī)則程梦。

• 刪除變量

  • delete 變量名；

• 常量：

  • constant：
  • int constant a = 2000;

數(shù)據(jù)類型與字面值

布爾類型與布爾值

1. 類型關(guān)鍵字：bool
2. 布爾值：true與false

整數(shù)類型與整數(shù)值

1. 類型關(guān)鍵值：
   • int / uint （有符號(hào)與無(wú)符號(hào)）
   • 整數(shù)也分字節(jié)大虚佘：?jiǎn)挝皇俏唬?位一個(gè)字節(jié)屿附，根據(jù)對(duì)齊規(guī)則，必須是8的倍數(shù)哥童。
     • int8/uint8
     • 挺份。。贮懈。
     • int256/uint256 = int/uint
2. 整數(shù)值：
   • 只支持10與16進(jìn)制
     • 普通法表示：122
       • 不能前綴0匀泊。
       • 16進(jìn)制使用hex前綴轉(zhuǎn)換：hex"001122FF" 或者 0x前綴。
     • 科學(xué)記數(shù)法表示：1e10
       • 指數(shù)必須是整數(shù)朵你，不支持小數(shù)各聘。

小數(shù)類型與小數(shù)值

1. 小數(shù)類型關(guān)鍵字：fixed / ufixed

   • 有符號(hào)與無(wú)符號(hào)小數(shù)
   • 小數(shù)還可以自帶精度表示：
     • ufixedMxN / fixedMxN (M表示表示該類型占用的位數(shù)，N表示可用的小數(shù)位數(shù))
       • M也必須是8的倍數(shù)撬呢，最大256伦吠。

2. 小數(shù)值：

   • 使用小數(shù)點(diǎn)表示小數(shù)。 與整數(shù)一樣，分成普通表示與科學(xué)表示毛仪。

3. 例子：

   • ufixed32x2 score = 12.45;

4. 注意：

   • Solidity 還沒(méi)有完全支持定長(zhǎng)浮點(diǎn)型搁嗓。可以聲明定長(zhǎng)浮點(diǎn)型的變量箱靴，但不能給它們賦值或把它們賦值給其他變量腺逛。。

地址類型與地址值

• 地址類型存儲(chǔ)一個(gè) 20 字節(jié)的值（以太坊地址的大泻饣场）棍矛。
• 地址類型也有成員變量，并作為所有合約的基礎(chǔ)抛杨。

1. 地址類型關(guān)鍵字：address
2. 地址值表示：0x開(kāi)頭的16進(jìn)制表示够委。
3. 地址變量包含多個(gè)成員(成員屬性與成員函數(shù))，用來(lái)訪問(wèn)地址相關(guān)信息：
   • balance ：balance 屬性來(lái)查詢一個(gè)地址的余額
   • send/transfer ：transfer 函數(shù)向一個(gè)地址發(fā)送 以太幣Ether （以 wei 為單位）：

• 備注：地址的所有成員：

  1. <address>.balance (uint256):

     • 以Wei為單位的地址類型的余額怖现。

  2. <address>.transfer(uint256 amount):

     • 向地址類型發(fā)送數(shù)量為amount的Wei茁帽，失敗時(shí)拋出異常，發(fā)送 2300 gas 的礦工費(fèi)屈嗤，不可調(diào)節(jié)潘拨。

  3. <address>.send(uint256 amount) returns (bool):

     • 向地址類型 發(fā)送數(shù)量為 amount 的 Wei，失敗時(shí)返回 false饶号，發(fā)送 2300 gas 的礦工費(fèi)用铁追，不可調(diào)節(jié)。

  4. <address>.call(...) returns (bool):

     • 發(fā)出低級(jí)函數(shù) CALL茫船，失敗時(shí)返回 false琅束，發(fā)送所有可用 gas，可調(diào)節(jié)透硝。

  5. <address>.callcode(...) returns (bool)：

     • 發(fā)出低級(jí)函數(shù) CALLCODE狰闪，失敗時(shí)返回 false，發(fā)送所有可用 gas濒生，可調(diào)節(jié)。

  6. <address>.delegatecall(...) returns (bool):

     • 發(fā)出低級(jí)函數(shù) DELEGATECALL幔欧，失敗時(shí)返回 false罪治，發(fā)送所有可用 gas，可調(diào)節(jié)礁蔗。

數(shù)組類型與值表示

1. 數(shù)組關(guān)鍵字：類型[]
2. 數(shù)組的創(chuàng)建：new
3. 例子：

    pragma solidity ^0.4.16;

    contract C {
        function f(uint len) public pure {
            uint[] memory a = new uint[](7);
            a[6] = 8;
        }
    }

4. 兩個(gè)特殊的數(shù)組：
   • bytes 與 string 等加以 int8[]或者 byte[]
5. 例子：

    pragma solidity ^0.4.16;

    contract C {
        function f(uint len) public pure {
            uint[]  a = new uint[](7);
            bytes  b = new bytes(len);   // string b= new string(len)
            // 這里我們有 a.length == 7 以及 b.length == len
            a[6] = 8;
        }
    }

6. 數(shù)組字面值

   • [1, 2, 3, 4]

7. 數(shù)組變量賦值的注意事項(xiàng)：長(zhǎng)度一致

   • 下面例子無(wú)法賦值：

// 這段代碼并不能編譯觉义。

pragma solidity ^0.4.0;

contract C {
    function f() public {
        // 這一行引發(fā)了一個(gè)類型錯(cuò)誤，因?yàn)?unint[3] memory
        // 不能轉(zhuǎn)換成 uint[] memory浴井。
        uint[] x = [uint(1), 3, 4];
    }
}

8. 數(shù)組的成員

   • length屬性：獲取數(shù)組長(zhǎng)度晒骇，還可以通過(guò)這個(gè)成員屬性修改數(shù)組的長(zhǎng)度（只對(duì)存儲(chǔ)有效，為位置在內(nèi)存的變量無(wú)效，參考后面存儲(chǔ)位置的說(shuō)明）
   • push函數(shù)：用來(lái)向數(shù)組末尾添加數(shù)據(jù)
   • 這length對(duì)字符串?dāng)?shù)組無(wú)效洪囤。

9. 多維數(shù)組：

   • bool[2][3] m_pairsOfFlags;

字符串類型與值表示

1. 字符串也是數(shù)組徒坡，其字面值表示：

   • "foo":3字節(jié)字符數(shù)組。
   • 字符串?dāng)?shù)組與bytes數(shù)組可以隱式轉(zhuǎn)換瘤缩。

2. 字符串支持轉(zhuǎn)移字符

   • 字符串字面常數(shù)支持轉(zhuǎn)義字符喇完，例如 \n，\xNN 和 \uNNNN剥啤。\xNN 表示一個(gè) 16 進(jìn)制值锦溪，最終轉(zhuǎn)換成合適的字節(jié)， 而 \uNNNN 表示 Unicode 編碼值府怯，最終會(huì)轉(zhuǎn)換為 UTF-8 的序列刻诊。

枚舉類型

1. 定義枚舉類型

   • enum ActionChoices { GoLeft, GoRight, GoStraight, SitStill }

2. 使用枚舉類型

   • ActionChoices defaultChoice = ActionChoices.GoStraight;

pragma solidity ^0.4.16;

contract test {
    enum ActionChoices { GoLeft, GoRight, GoStraight, SitStill }
    ActionChoices choice;
    ActionChoices constant defaultChoice = ActionChoices.GoStraight;

    function setGoStraight() public {
        choice = ActionChoices.GoStraight;
    }

結(jié)構(gòu)體

• 結(jié)構(gòu)體是定義新的類型，語(yǔ)法如下：

    struct Funder {
        address addr;
        uint amount;
    }

• 結(jié)構(gòu)體不能包含自己牺丙。

存儲(chǔ)位置

• 所有的復(fù)雜類型则涯，即數(shù)組和結(jié)構(gòu)類型，都有一個(gè)額外屬性赘被，“數(shù)據(jù)位置”是整，

  1. 說(shuō)明數(shù)據(jù)是保存在 內(nèi)存memory 中還是 存儲(chǔ)storage 中。
  2. 根據(jù)上下文不同民假，大多數(shù)時(shí)候數(shù)據(jù)有默認(rèn)的位置浮入，但也可以通過(guò)在類型名后增加關(guān)鍵字 storage 或 memory 進(jìn)行修改。
  3. 函數(shù)參數(shù)（包括返回的參數(shù)）的數(shù)據(jù)位置默認(rèn)是 memory羊异， 局部變量的數(shù)據(jù)位置默認(rèn)是 storage事秀，狀態(tài)變量的數(shù)據(jù)位置強(qiáng)制是 storage 。

• 第三種數(shù)據(jù)位置calldata

  1. 這是一塊只讀的野舶，且不會(huì)永久存儲(chǔ)的位置易迹，用來(lái)存儲(chǔ)函數(shù)參數(shù)。
  2. 外部函數(shù)的參數(shù)（非返回參數(shù)）的數(shù)據(jù)位置被強(qiáng)制指定為 calldata 平道，效果跟 memory 差不多睹欲。

• 例子：

pragma solidity ^0.4.0;

contract C {
    uint[] x; // x 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置是 storage

    // memoryArray 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置是 memory
    function f(uint[] memoryArray) public {
        x = memoryArray; // 將整個(gè)數(shù)組拷貝到 storage 中，可行
        var y = x;  // 分配一個(gè)指針（其中 y 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置是 storage）一屋，可行
        y[7]; // 返回第 8 個(gè)元素窘疮，可行
        y.length = 2; // 通過(guò) y 修改 x，可行
        delete x; // 清除數(shù)組冀墨，同時(shí)修改 y闸衫，可行
        // 下面的就不可行了；需要在 storage 中創(chuàng)建新的未命名的臨時(shí)數(shù)組诽嘉， /
        // 但 storage 是“靜態(tài)”分配的：
        // y = memoryArray;
        // 下面這一行也不可行蔚出，因?yàn)檫@會(huì)“重置”指針弟翘，
        // 但并沒(méi)有可以讓它指向的合適的存儲(chǔ)位置。
        // delete y;

        g(x); // 調(diào)用 g 函數(shù)骄酗，同時(shí)移交對(duì) x 的引用
        h(x); // 調(diào)用 h 函數(shù)稀余，同時(shí)在 memory 中創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)立的臨時(shí)拷貝
    }

    function g(uint[] storage storageArray) internal {}
    function h(uint[] memoryArray) public {}
}

映射(key - value)

• 映射類型在聲明語(yǔ)法為

  • mapping(_KeyType => _ValueType)。
  • 其中 _KeyType 可以是除了映射酥筝、變長(zhǎng)數(shù)組滚躯、合約、枚舉以及結(jié)構(gòu)體以外的幾乎所有類型嘿歌。
  • _ValueType 可以是包括映射類型在內(nèi)的任何類型掸掏。

• 映射可以視作哈希表

  • 它們?cè)趯?shí)際的初始化過(guò)程中創(chuàng)建每個(gè)可能的 key， 并將其映射到字節(jié)形式全是零的值：一個(gè)類型的 默認(rèn)值宙帝。
  • 然而下面是映射與哈希表不同的地方：
    • 在映射中丧凤，實(shí)際上并不存儲(chǔ) key，而是存儲(chǔ)它的keccak256哈希值步脓，從而便于查詢實(shí)際的值愿待。

類型轉(zhuǎn)換

• 類型轉(zhuǎn)換一般分成顯式轉(zhuǎn)換與隱式轉(zhuǎn)換：
  • 顯式轉(zhuǎn)換 ： 類型（值）

運(yùn)算符與表達(dá)式

布爾運(yùn)算

1. ! （邏輯非）
2. && （邏輯與， "and" ）
3. || （邏輯或靴患， "or" ）
4. == （等于）
5. != （不等于）

整數(shù)運(yùn)算

1. 比較運(yùn)算符：
   • <= 仍侥， < ， == 鸳君， != 农渊， >= ， > （返回布爾值）
2. 位運(yùn)算符：
   • & 或颊， | 砸紊， ^ （異或）， ~ （位取反）
3. 算數(shù)運(yùn)算符：
   • + 囱挑， - 醉顽， 一元運(yùn)算 - ， 一元運(yùn)算 + 平挑， * 游添， / ， % （取余） 通熄， ** （冪）否淤， << （左移位） ， >> （右移位）

小數(shù)運(yùn)算

1. 比較運(yùn)算符：
   • <=棠隐， <， ==檐嚣， !=助泽， >=啰扛， > （返回值是布爾型）
2. 算術(shù)運(yùn)算符：
   • +， -嗡贺， 一元運(yùn)算 -隐解， 一元運(yùn)算 +， *诫睬， /煞茫， % （取余數(shù)）

地址運(yùn)算

• 比較運(yùn)算：
  • <=， <摄凡， ==续徽， !=， >= 和 >

數(shù)組運(yùn)算

1. 比較運(yùn)算符：
   • <=亲澡， <钦扭， ==， !=床绪， >=客情， > （返回布爾型）
2. 位運(yùn)算符：
   • &， |癞己， ^ （按位異或）膀斋， ~ （按位取反）， << （左移位）痹雅， >> （右移位）
3. 索引訪問(wèn)：
   • 如果 x 是 bytesI 類型仰担，那么 x[k] （其中 0 <= k < I）返回第 k 個(gè)字節(jié)（只讀）。
4. .length
   • 表示這個(gè)字節(jié)數(shù)組的長(zhǎng)度（對(duì)定長(zhǎng)只讀）.

流程控制

1. JavaScript 中的大部分控制結(jié)構(gòu)在 Solidity 中都是可用的练慕，除了 switch 和 goto惰匙。

   • if，else铃将，
   • while项鬼，
   • do，
   • for劲阎，
   • break绘盟，continue，return悯仙，
   • ? :

2. 注意：

   • 用于表示條件的括號(hào)不可以被省略龄毡，單語(yǔ)句體兩邊的花括號(hào)可以被省略。
   • 與C和JavaScript不同锡垄， Solidity 中非布爾類型數(shù)值不能轉(zhuǎn)換為布爾類型沦零，因此 if (1) { ... } 的寫法在 Solidity 中 無(wú)效 。