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Solidity有哪些核心概念？

Author
Barryonion
Published
2022/10/25
Updated
2022/10/25
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Solidity有哪些核心概念？

数据类型

类型 关键字 简介 声明方式
Boolean bool 布尔类型，值为true或false bool
Interger int、uint等 整形，默认为256位 int clientCounter = 6;
Fixed point fixed、ufixed 小数类型，以(u)fixedMxN形式定义，M是中位数，N是小数点后位数。M必须是8的倍数且小于256 (u)fixed8x2 = 123456.02;
Address address 以太坊地址，20个字节，包含balance、transfer等成员方法 address a;
Byte array(fixed) bytes1至bytes32 固定大小的字节数组 bytes1 ba;
bytes32 ba32;
Byte array(dynamic) bytes或string 可变长度的字节数组 bytes bc;
string str
Enum enum 枚举类型 enum NAME {LABEL1,LABEL2,···}
Struct struct 结构体，聚合其他类型的自定义类型 struct NAME {TYPE1 VARIABLE1; TYPE2 VARIABLE2; ······}
Mapping mapping 映射类型，保存键值对 mapping(KEY_TYPE => VALUE_TYPE) NAME

预定义的全局变量

msg对象

msg对象与交易/信息调用的上下文相关，即与触发当前合约代码执行的调用相关，该调用即可能是由外部以太坊账户触发，也可能是由已经部署的智能合约触发。

属性名称 简介
msg.sender 发起本次调用的地址，外部账户地址或合约地址
msg.value 本次调用所转移的以太币数量（以wei为单位，1ETH=10^18 wei）
msg.gas 剩余的gas数量
msg.data 本次调用包含的数据
msg.sig 本次调用中所包含的数据的头4个字节，通常用来作为方法选择器。

注意，msg对象中包含的是调用方的信息。倘若在一条调用链路中涉及多个合约，例如A调用B，B调用C，C调用D，那么msg对象会根据调用链路的执行情况不断地更新，由A更新到B再更新到C。

交易环境

tx对象提供了访问交易信息的方式

名称 简介
tx.gasprice 发起交易的gas价格
tx.origin 发起交易的EOA地址

区块环境

block对象包含当前区块的信息

名称 简介
block.coinbase 获得交易费用和打包奖励的地址
block.difficuty 当前区块打包的难度系数
block.gaslimit 当前区块所包含的交易中可花费的最大gas量
block.number 当前的区块高度
block.timestamp 当前区块的时间戳

地址对象

address对象，用来表示外部账户EOA或内部合约。

名称 简介
address.balance 地址的以太币余额。例如，当前合约的余额可表示为：address(this).balance
address.transfer(amount) 把指定amount数量的以太币转移到当前地址，一旦出现错误，立即抛出异常
address.send(amount) 与transfer功能类似，不同之处在于，一旦报错，将返回false给调用方 （提示：需检查返回值）
address.call(payload) 谨慎使用，更低级别的调用方法，可以发起对任意一个方法的调用，一旦报错，将返回false给调用方 （提示：需检查返回值）
address.callcode(payload) 谨慎使用，更低级别的调用方法，与上述address.call(payload)类似，不同之处在于address会由合约代替，一旦报错，将返回false给调用方 （提示：需检查返回值）
address.delegatecall() 谨慎使用，与上述address.callcode(payload)类似，不同之处在于，当前合约可以访问整个msg对象的内容，一旦报错，将返回false给调用方 （提示：需检查返回值）

内置函数

名称 简介
addmod,mulmod 用于模数加法和乘法运算。例如，addmod(x,y,k) 计算 (x+y) % k
keccak256,sha256,sha3,ripemd160 以不同的方法来计算哈希值
ecrecover 从签名中恢复用于签署信息的地址
selfdestrunct(recipient_address) 删除当前合约，将账户中剩余的以太币发送至收件人地址
this 当前执行的合约账户的地址

函数

合约中定义的函数可以被EOA发起的交易或另一个合约来调用。

定义一个函数的语法如下：

function FunctionName([parameters]) {public|private|internal|external} [pure|constant|view|payable] [modifiers] [returns (return types)]
名称 解释
function 用来声明函数的关键字
FunctionName 函数名，用来唯一标识一段代码片段。没有函数名的函数是fallback函数，它用来执行默认的操作
parameters 函数入参
public 默认的函数可见性级别，此类函数可以被其他合约或EOA交易或方法所在的合约来调用
external 除了不能隐式地调用方法所在的合约代码之外，其余与public类似，若要调用方法所在的合约代码，需要结合this关键字
internal 可在该方法定义的合约或继承该合约的子合约中调用
private 只能在定义该方法的合约中被调用
view 修饰的方法不会更新状态
pure 修饰的方法不会读写存储的变量
payable 修饰的方法可以接收以太币

合约的构造和销毁

每一个智能合约只会进行一次初始化，它的初始化过程发生在构造函数之中，一旦将合约部署到EVM，构造函数将会首先被执行。在较早版本的Solidity中，构造函数的命名必须要与合约名称保持一致：

contract MyContract{
        function MyContract(){

        }
}

但是，倘若变更合约名称时，不小心遗漏了对构造函数名的变更，那么该构造函数将会变成一个普通函数。所以在Solidity v0.4.22之后的版本中，新增了关键字constructor，专门用来声明构造函数

pragma ^0.4.22
contract MyContract{
        function MyContract(){

        }
}

已经部署的智能合约不能够再更改，但是可以被销毁，前提是在合约中声明了销毁的方法，销毁方法的声明如下：

selfdestruct(address recipient);

其中的入参是一个地址，一旦将当前合约销毁，那么合约中剩余的以太币将会被发送到该地址表示的账户之中。

函数修饰符

函数修饰符是在声明函数时使用的，一般包含了程序的条件判断逻辑，对特定的代码片段进行访问控制。

例如以下代码声明了函数修饰符onlyManager：

modifier onlyManager() {
        require(msg.sender == manager, "Only manager can call this!");
        _;
    }

只有管理员的账户地址才会执行后续的逻辑。其中，占位符"_"代表着被修饰的代码逻辑，例如：

function sendInterest() public payable onlyManager{
        for(uint i=0;i<clients.length;i++){
            address initialAddress = clients[i].client_address;
            uint lastInterestDate = interestDate[initialAddress];
            if(now < lastInterestDate + 10 seconds){
                revert("It's just been less than 10 seconds!");
            }
            payable(initialAddress).transfer(1 ether);
            interestDate[initialAddress] = now;
        }
    }

以上代码的方法sendInterest被onlyManager修饰，那么占位符"_"代表整个for循环中的代码片段。

函数修饰符可以将重复使用的判断条件收敛起来，提高代码的整洁度和安全性。

变量可见关系：在定义的函数修饰符中，可以访问那些被它修饰的函数可见的变量。但是，反过来，被函数修饰符修饰的函数无法访问函数修饰符中可见的变量

继承

合约之间可以存在继承关系，一旦实现继承，那么子合约将会获得父合约的所有成员，并且它还支持多继承，即一个子合约可以继承多个父合约，继承使用到is关键字。例如：

contract Child is Parent1, Parent2{
    ···
}

通过继承的特性，可以提升合约代码的模块性、可扩展、复用性。

附录(学练习资料)

https://capturetheether.com/challenges/

https://ethernaut.openzeppelin.com/

https://www.damnvulnerabledefi.xyz/

https://github.com/fvictorio/evm-puzzles

https://github.com/foundry-rs/foundry

https://cryptozombies.io/

参考资料：

https://www.amazon.com/Mastering-Ethereum-Building-Smart-Contracts/dp/1491971940/ https://betterprogramming.pub/developing-a-smart-contract-by-using-remix-ide-81ff6f44ba2f

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