NO6。一文聊透Solidity语法助你成为智能合约专家

　　互联网的技术日新月异，互联网不断深入人们的生活；
　　web3。0将是彻底改变人们生活的互联网形式；
　　web3。0使所有网上公民不再受到现有资源积累的限制；
　　具有更加平等地获得财富和声誉的机会。
　　web3。0会从哪里开始呢？
　　本合集文章，授权转载，侵权必究。
　　Web3。0世界系列文章
　　来源：代码与野兽
　　【Web3系列文章】
　　NO。1遇见Web3：在Web3的世界中写下第一行HelloWorld
　　NO。2全面系统的Web3学习路线，助你成为Web3开发专家
　　NO。3Web3世界：区块链、比特币、以太坊和智能合约
　　NO。4RemixIDE使用与VSCode搭建Solidity开发环境
　　NO。5深入聊聊Web3世界中的协议和硬盘：IPFS
　　关于区块链和智能合约开发者的区别解释
　　我发现很多人都表述不清楚区块链和智能合约。我认识几位程序员朋友，他们都自称是在做区块链开发，但实际上是在做智能合约的开发。大多数外行分不清楚区块链和智能合约我能理解，但是很多从事智能合约开发的程序员竟然也分不清楚，我不知道是不是表述问题还是理解问题。
　　区块链是区块链，智能合约是智能合约，两者的关系就像是微信和微信小程序一样，一个是App开发，一个是小程序开发，根本不一样，不能混为一谈。
　　据我了解，区块链的需求没那么多，特别是中国这个环境下。大多数区块链相关的程序员都是在做智能合约开发，而不是真的在开发区块链。
　　区块链是可以用很多后端语言去开发的，比如用Go、Node。js、Rust、Java等。
　　但是智能合约不可以随便选择编程语言，我这里讲的智能合约是指以太坊智能合约。目前它只能选择Solidity、Vyper、YUL、YUL和Fe这5种语言。其中solidity最受欢迎，大多数项目和开发者都是选择了solidity。我们几乎可以说solidity是智能合约的首选编程语言。
　　这篇文章会讲什么？
　　这篇文章将会介绍我认为使用Solidity编写智能合约时90以上的场景中能够用到的语法和特性。
　　但是Solidity是一门完整的编程语言，想要把它彻底学明白，一篇文章肯定是不够的。因为很多语言都被写成了一厚厚地本书。不过通常写编程语言的书都会非常全体、体系化地介绍语言的全部，包括那些平时压根用不到的知识，或者一些已经落伍，语言设计上糟粕的部分。总体来说，通过一本厚厚的书来讲一门编程语言，多少是从研究的角度出发的，如果你只想快速用Solidity开发智能合约，不想把这门语言研究的这么透彻，那么本文很适合你。
　　同时本文会拿solidity和一些面向对象的语言做对比，如果你完全不懂其他编程语言，那么本文不适合你。面向合约
　　Solidity的设计理念和面向对象编程语言很相似，不过Solidity是面相合约的编程语言，如果你有面向对象编程语言的开发经验，那么学习Solidity就没有那么难。
　　Solidity语言被设计为编写合约的语言，目前来说也只能写合约，所以它不像其他语言那样可以做很多事情。合约构成解读
　　我们先来看一个最简单的合约构成，做一个整体的感受。SPDXLicenseIdentifier：MITpragmasolidity0。8。0；contractHelloWorld｛addressprivateowner；unitpublicstate；modifieronlyOwner（）｛require（msg。senderowner，onlyowner）；；｝eventStateChanged（unitstate）；constructor（）public｛ownermsg。sender；｝functionsetState（uintstate）externalonlyOwner｛statestate；emitStateChanged（state）｝｝
　　我简单解释下这个合约的代码，不会详细介绍。
　　第1行是指定版本许可。
　　第2行是指定使用的语言版本。
　　第4行是声明一个名为HelloWorld的合约。
　　第56行是状态变量，它们会永久存储在合约中。
　　第811行是函数修改器，它可以用在函数修饰符上，可以改变函数的行为。
　　第13行是声明一个事件，事件可以被触发和监听。
　　第1517行是构造函数，在部署时会被调用。
　　第1922行是声明了一个名为setState的函数。版本
　　solidity有很多种版本，目前最新的版本是8。x。
　　但是在早期比较流行的是5。x、6。x这两个版本。
　　solidity的版本命名规范采用。
　　和其他大多数编程语言不同的是，solidity的版本是直接写在源代码里的。
　　在任意一个sol文件的最开始，都应该是版本代码。
　　语法为：pragmasolidity0。8。0；
　　如果你用过npm的话，那这个版本语言一定不会陌生，因为solidity同样使用了semver版本规范。合约
　　合约的概念有点像面向对象编程语言的类，属于一等公民。
　　通过关键字contract创建。
　　语法：contractMyContract｛｝
　　可以通过new关键字创建合约。newMyContract（）；继承
　　面向对象的语言通常会使用extends关键字来继承，但是solidity没有这样做，它使用is来继承合约。contractMyContract1｛uint256num2022；｝contractMyContract2isMyContract1｛｝
　　子合约被部署时，会把所有父合约的代码一起打包，所以对父合约中函数的调用都属于内部调用。
　　子合约可以隐式转换父合约，合约也可以显式转换为地址。addressaddraddress（c）；
　　重写函数使用override关键字。父合约中支持重写的函数必须是virtual的。contractParent｛functionfn（）publicvirtual｛｝｝contractChildisParent｛functionfn（）publicoverride｛｝｝
　　调用父合约中的方法，使用super关键字。contractParent｛functionfn（）public｛｝｝contractChildisParent｛functionfn2（）public｛super。fn（）；｝｝
　　支持多重继承。contractParent1｛functionfn（）publicvirtual｛｝｝contractParent2｛functionfn（）publicvirtual｛｝｝contractChildisParent1，Parent2｛functionfn（）publicoverride（Parent1，Parent2）｛｝｝变量与基础类型
　　变量是永久存储在合约中的值，通常用来记录业务信息。
　　每个变量都需要声明类型，solidity中的类型有如下几种：string：字符串类型bool：布尔值，truefalse。uint：无符号整型，有uint和uint8163264128256几个类型。uint是uint256的别名。int：有符号整型，规则和uint一样。bytes：定长字节数组。从bytes1到bytes32，byte是bytes1的别名。它和数组类似，通过下标获取元素，通过length获取成员数量。address：地址类型。保存一个20字节的地址。addresspayable：可支付的地址，有成员函数transfer和send。contractMyContract｛stringname｝uint
　　对于整型变量，我们可以通过type（x）。min和type（x）。max来获取某个类型的最大值和最小值。address
　　addresspayable可以隐式转换到address，但是address必须通过payable（address）这种方式显示转换。
　　address还可以显示转换为uint160和bytes20。bytes和string
　　bytes和string都是数组，而不是普通的值类型。
　　bytes和byte〔〕非常像，但是它在calldata和memory中会紧打包。紧打包的意思是将元素连续存储在一起，不会按照每32字节为一个单元进行存储。
　　string是变长utf8编码的字节数组，和bytes不同的是它不可以用索引来访问。
　　字符串没有操作函数，一般都是通过第三方string库来操作字符串。
　　string可以转换为bytes，转换时是创建引用而不是创建拷贝。functionstringToBytes（）publicpurereturns（bytesmemory）｛stringmemorystrhello；bytesmemorybtsbytes（str）；returnbts；｝
　　由于bytes和string很相似，所以我们在使用它们时应该有对应的原则。对于任意长度的原始字节使用bytes。对于任意长度的UTF8字符串使用string。当需要对字节数组长度进行限制时，应该使用byte1byte32之间的具体类型。
　　合理使用bytes可以节省Gas费。变量修饰符
　　我们也可以为变量指定访问修饰符。
　　语法是类型访问修饰符（可选）字段名。
　　访问修饰符有三种：public：公开，外部可以访问，声明为public的话会自动生成getter函数。internal：默认，只有合约自身和派生的合约可以访问。private：只有合约自身可以访问。
　　solidity中的变量与传统语言的变量有些不同。字符串的值默认不可以包含中文。如果要使用除了英文外的其他语言，必须加unicode前缀。stringnameunicode小明；结构体
　　使用关键字struct创建结构，有点类似GoC的struct，或者类似TypeScript中的typeinterface。structUser｛stringname；stringpassword；uint8age；boolstate；｝
　　初始化结构体和调用函数类似，参数的顺序和结构体的顺序保持一致。UseruserUser（章三，123，12，false）；
　　访问某一个属性使用点号。user。name；
　　属性也可以直接赋值。user。name里斯；数组
　　和TypeScript中的数组语法一致，语法是type〔〕。User〔〕users；
　　访问数组元素，使用array〔index〕的方式。users〔0〕；
　　访问不存在的下标，会直接报错。
　　在创建数组时可以声明长度，如果不声明，那就是可以动态调整大小的数组。uint256〔10〕nums；
　　数组具有pop和push方法，分别用于弹出一个元素和添加一个元素。但是它们不可以用在定长数组中。
　　push方法可以不传递参数，这时表示它添加一个该元素类型的零值。strs。push（1）；strs。pop（）；映射
　　类似于很多语言中的Map结构。语法是mapping（keyTypevalueType）。mapping（addressUser）userMapping；
　　key的类型只允许是基本类型，不可以是复杂类型，比如合约、枚举、映射和结构体。
　　value的类型没有限制。
　　访问mapping元素，使用mapping〔key〕的方式。userMapping〔0x021221〕
　　访问不存在的key，会返回value类型的默认值。
　　mapping不可以作为公有函数的参数和返回值，只可以作为变量或者函数内的存储或者库函数的参数。
　　声明为public的mapping，会自动创建getter函数。KeyType作为参数，ValueType作为返回值。
　　mapping无法被遍历。不过有一些开源库用一种结构来实现了可遍历的mapping。可以直接拿过来用。枚举
　　枚举是创建用户自定义类型的一种方式。enumActionChoices｛GoLeft，GoRight，GoStraight，SitStill｝ActionChoiceschoice；
　　枚举可以和所有的整型显示相互转换，但是不能隐式转换。uintnumuint（choice）；
　　从整型显示转换到枚举类型，会在运行时检查整数是否在枚举范围内，超过的话会导致异常。choiceActionChoices（num）；
　　枚举最少包含1个成员，最多可以包含256个成员。
　　枚举默认值是第一个成员。
　　枚举的数据表示和C语言是一样的，从0开始的无符号整数开始递增。构造函数
　　部署合约时会由EVM自动调用构造函数，和常规的编程语言语法一致。contractMyContract｛constructor（）｛｝｝
　　如果在构造函数中设置参数的话，那么在部署时需要传入对应参数的值。contractMyContract｛constructor（uint256initNum）｛｝｝
　　构造函数不支持重载。
　　如果一个合约没有构造函数，那么会采用默认构造函数，将所有变量初始化为类型对应的默认值。函数
　　语法是function（typeparam）｛internalexternal｝〔pureviewpayable〕〔returns（paramType）〕
　　可访问性标识符、状态标识符、函数修改器
　　函数可以定义在合约之外，但是只能通过internal的形式访问。
　　函数可以接受多个参数，也可以返回多个返回值。函数修改器
　　可以放在函数声明中，具有修改函数行为的能力。modifieronlyOwner（）｛require（msg。senderowner，onlyowner）；；｝
　　常用的关键字有require和。
　　require有两个参数，第一个参数是一个bool值，如果为false，那么就会触发错误，终止函数运行。第二个参数是当发生错误时的消息。
　　表示函数运行。
　　使用函数修改器只需要在函数的修饰符部分添加修改器的名字即可，如果要添加多个修改器，使用空格隔开。functionsetState（uintstate）externalonlyOwnerm2m3｛statestate；emitStateChanged（state）｝
　　函数修改器可以被继承。函数修饰符
　　修饰符可以用在成员属性或者函数上，它决定了成员属性函数的访问权限，共有4种：public：最大访问权限，任何人都可以调用。private：只有合约内部可以调用，不可以被继承。internal：子合约可以继承和调用。external：外部可以调用，子合约可以继承和调用，当前合约不可以调用。
　　external和public的函数是合约的成员变量，可以通过fn。address来获取地址，通过。selector来获取标识符，这也被称作函数选择器。函数调用
　　函数分为内部函数与外部函数。内部函数
　　只有在同一个合约内的函数可以内部调用，内部调用可以递归调用。函数调用在EVM中会被解释为简单地跳转，内存不会被清除。
　　比如可以做斐波那契数列。contractMyContract｛functionfibonacci（uint256n）publicreturns（uint256）｛if（n1n2）｛return1；｝returnfibonacci（n2）fibonacci（n1）；｝｝外部调用
　　调用父合约的external方法和调用其他合约中的externalpublic方法，都属于外部调用。
　　调用父合约的方法使用this。fn（）；，调用外部合约的方法使用contract。fn（）；。
　　进行外部调用会通过消息调用，而不是简单跳转。接口
　　与传统语言一样，使用关键字interface。
　　接口可以被合约继承。interfaceToken｛functiontransfer（addressrecipient，uintamount）external；｝contractMyTokenisToken｛functiontransfer（addressrecipient，uintamount）externaloverride｛｝｝事件
　　定义事件：eventeventName（paramsTypeparamsName）
　　触发事件。emiteventName（params）
　　事件会被记录到区块链的Log中，区块链的Log分为索引和数据。我们可以指定最多3个参数为indexed，表示它们可以被索引。
　　前端可以通过web3。js来订阅和监听事件。
　　事件也可以被继承。控制结构
　　solidity支持大多数传统编程语言的流程控制语句。比如if、else、while、do、for、break、continue、return。但是不支持goto和switch。
　　solidity支持trycatch做异常处理，但是只支持外部函数调用和合约创建调用。数据存储位置
　　所有引用类型的数据（包括数组、结构体、mapping、合约等）都有三种存储位置。分别是：内存memory：合约执行时的内存。存储storage：合约的永久存储。调用数据calldata：不可修改，函数的参数。和memory有些像，但和内存不在同一个位置。
　　直接声明在合约中的变量都会存储在storage中。
　　声明为external的函数，参数必须存储在calldata。
　　在storage和memorycalldata之间进行复制，会创建独立的拷贝。
　　memory和calldata之间相互赋值不会创建拷贝，而是创建引用。
　　storage与本地storage之间的赋值也只会创建引用。contractMyContract｛uint256〔〕arr1；arr1存储在storage中arr2存储在memory中functionfn1（uint256〔〕memoryarr2）public｛memory赋值到storage中，创建拷贝arr1arr2；stoarge赋值到本地storage中，创建引用uint256〔〕storagearr4arr1；pop会同时影响arr1arr4。pop（）；清空arr1，同时会影响arr4deletearr1；storage是静态分配内存，所以不可以直接从memory赋值到本地storage中arr4arr2；因为没有指向存储位置，所以无法重置指针deletearr4；storage之间传递引用fn3（arr1）；storage到memory会拷贝fn4（arr1）；｝arr3存储在calldata中functionfn2（uint256〔〕calldataarr3）external｛｝functionfn3（uint256〔〕storagearr5）internalpure｛｝functionfn4（uint256〔〕memoryarr6）publicpure｛｝｝
　　在使用数据时，要优先考虑放在memory和calldata中。
　　因为EVM的执行空间有限。而且如果storage的占用很高，Gas费也会很贵。单位
　　solidity中有两种单位。以太单位和时间单位。以太单位
　　以太单位是以太坊独有的单位，在其他编程语言中没有这种单位。
　　1wei等于1。
　　1gwei等于1e9。
　　1ether1e18。
　　用代码表示如下：assert（1wei1）；assert（1gwei1e9）；assert（1ether1e18）；时间单位
　　默认1等于1秒。
　　solidity支持以下时间单位：seconds：秒minutes：分hours：时days：天weeks：周years：年，不推荐使用。
　　用代码表示如下：assert（1seconds1）；assert（1minutes60seconds）；assert（1hours60minutes）；assert（1days24hours）；assert（1weeks7days）；错误处理与异常
　　Solidity使用状态恢复异常来处理错误。这种异常会撤销当前调用以及子调用中的状态变更，并且会向调用者标记错误。
　　外部调用的异常可以被trycatch捕获。assert
　　assert用在我们认为不会出现错误的地方，它返回Panic（uint256）类型的错误。functionbuy（addresspayableaddr）public｛addr。transfer（1ether）；assert（addr。balance1ether）；｝require
　　require通常用来条件判断，它会创建一个Error（string）类型的错误，或者是没有错误数据的错误。functionbuy（uintamount）public｛require（amount1，amountmustbegreaterthan1）；｝revert
　　可以用来标记错误并且退回当前调用。
　　require本身也会去调用revert。functionbuy（uintamount）public｛if（amount1）｛revert（amount1，amountmustbegreaterthan1）；｝｝区块和交易属性
　　区块和交易属性都是以全局变量或者全局函数的形式存在的。我们可以直接访问它们。常见的属性如下：blockhash（uintblockNumber）returns（bytes32）：获取指定区块的区块哈希，可用于最新的256个区块，不包含当前区块。block。chainid：uint类型，当前链的id。block。coinbase：address类型，当前区块的矿工地址。block。diffculty：uint类型，当前区块的难度。block。gaslimit：uint类型，当前区块的gas限额。block。number：uint类型，当前区块号。block。timestamp：uint类型，从unixepoch到当前区块以秒计的时间戳。gasleft（）returns（uint256）：剩余的gas。msg。data：bytes类型，完整的calldata。msg。sender：address类型，消息发送者（当前调用者）。msg。sig：bytes4类型，calldata的前4个字节，也就是函数标识符。msg。value：uint类型，消息发送的wei数量。tx。gasprice：uint类型，当前交易的gas价格。tx。origin：addresspayable类型，交易发起者。receive和fallback
　　receive是一个特殊的函数，一个合约可以包含最多一个receive函数。
　　receive没有function关键字，必须是externalpayable的。可以是virtual的，可以被重载，可以添加modifier。
　　我们给合约转账时，会去执行receive函数。如果转账时receive函数不存在，会去调用fallback函数。如果fallback函数也不存在，那么合约不可以通过正常转账来接受ether。
　　fallback函数和receive类似，只能最多有一个fallback函数，必须是external的，可以是virtual的，可以被重载，可以添加modifier。但payable是可选的。
　　fallback方法可以接受参数，也可以返回数据。
　　如果调用某个合约的函数，但是这个函数不存在，会调用fallback。contractMyContract｛receive（）externalpayable｛｝fallback（）external｛｝｝
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