Solidity - 內(nèi)存布局

2018-10-24 筆記


Solidity - 引用類(lèi)型中提到订讼,當(dāng)沒(méi)有給局部變量的uint[] storage p賦值的時(shí)候,p會(huì)默認(rèn)指向storage的第一個(gè)slot华坦。
首先昆咽,slot的英文翻譯是指容器的插槽躬厌、投幣口,暫時(shí)先不解釋這個(gè)東西狠裹。先看看storage虽界,官方對(duì)storage的解釋是

Every account has a persistent key-value store mapping 256-bit words to 256-bit words called storage.
中文意思是,storage是一個(gè)持久化的存儲(chǔ)區(qū)涛菠,它將32字節(jié)的鍵映射到32字節(jié)的鍵莉御。

簡(jiǎn)單理解就是,storage是一個(gè)超大的數(shù)組俗冻,數(shù)組可以看成儲(chǔ)物柜礁叔,slot就是一個(gè)個(gè)的小柜子。

數(shù)組.png

其中每一個(gè)slot的大小是32字節(jié)迄薄,slot0的地址(即storage的起始地址)是0x00琅关。Solidity對(duì)聲明時(shí)候沒(méi)有進(jìn)行初始化的變量,都默認(rèn)值為0讥蔽。因此p作為一個(gè)指針涣易,其中指針的值就是內(nèi)存的地址(這點(diǎn)與C語(yǔ)言指針一樣),因此它會(huì)指向slot0冶伞。至于為什么a的值變了新症,當(dāng)然就是因?yàn)?code>a存儲(chǔ)在了slot0
下面整理一下storage內(nèi)存布局的幾條規(guī)則:

  1. 變量位置按照聲明的順序响禽,從slot0開(kāi)始排序徒爹。因此a存儲(chǔ)在了slot0
  2. 變量占用的內(nèi)存大小與他定義的類(lèi)型一致芋类,也就是uint256占用32個(gè)字節(jié)瀑焦,uint8占用1個(gè)字節(jié)。
  3. 如果一個(gè)變量不能完全存在一個(gè)slot中梗肝,那么他就從下一個(gè)slot開(kāi)始存儲(chǔ)榛瓮。
uint8 a;      //存儲(chǔ)在slot0
uint256 b;    //因?yàn)閟lot0剩余的空間不夠存下一個(gè)uint256,則從slot1開(kāi)始存儲(chǔ)巫击,另外uint 相當(dāng)于 uint256
  1. structsarrays總是在一個(gè)新的slot中開(kāi)始存儲(chǔ)禀晓,并且占用整個(gè)slot精续,但每一個(gè)元素是緊緊相挨的。
pragma solidity ^0.4.0;
contract hello {
        struct items {
            uint8 a;
            uint8 b;
        }
        items[3] public items_arr;
}

items_arr數(shù)組有三個(gè)元素粹懒,他們的內(nèi)存占用情況是重付,首先struct items的內(nèi)存占用是2字節(jié),然后按照一個(gè)struct占用一個(gè)slot的話凫乖,那么items_arr占用了3*32的字節(jié)确垫,其中很多都浪費(fèi)了。(這個(gè)其實(shí)我自己也不太肯定帽芽,因?yàn)槭褂肦emix調(diào)試的時(shí)候删掀,看不到storage內(nèi)存詳情,也許要通過(guò)指令集來(lái)判斷导街,這里暫時(shí)存疑披泪,以后驗(yàn)證再補(bǔ)充。XXX)

Arrays的存儲(chǔ)方式

arrays有兩種類(lèi)型搬瑰,靜態(tài)長(zhǎng)度uint[3]與動(dòng)態(tài)長(zhǎng)度uint[]款票。靜態(tài)長(zhǎng)度的話,在編譯的時(shí)候泽论,就可以確定他的內(nèi)存占用大小艾少,因此可以提前分配。但是動(dòng)態(tài)長(zhǎng)度的array翼悴,他的元素大小是不確定的姆钉,因此需要使用別的方式來(lái)存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)長(zhǎng)度的數(shù)組。舉個(gè)例子:

pragma solidity ^0.4.0;
contract hello {
        uint a;
        uint[] public b;
        uint c;
        uint[3] d;
}

其中a的位置是slot0抄瓦,那么b的位置是slot1潮瓶,c的位置是slot2d的位置是slot3-slot5钙姊√焊ǎ可以看到動(dòng)長(zhǎng)數(shù)組只占用了一個(gè)slot,然后這個(gè)位置用來(lái)存放動(dòng)長(zhǎng)數(shù)組的長(zhǎng)度煞额,即b.lenght的值思恐。動(dòng)態(tài)數(shù)組的元素存儲(chǔ)在其他的位置,這個(gè)位置根據(jù)keccak256()方法計(jì)算出來(lái)膊毁,比如b[1]的位置就是keccak256(1 . p)胀莹。其中pb所在slot1的起始地址0x32(因?yàn)橐粋€(gè)slot32個(gè)字節(jié)),另外.代表的是連接符婚温。

Mappings的存儲(chǔ)方式

Mappings也會(huì)占用一個(gè)slot描焰,但是這個(gè)slot是空的,不記錄東西,用來(lái)做為尋找元素的基址荆秦,尋址方式則跟Arrays的一樣篱竭。

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