以太坊虚拟机介绍5-比较操作指令

以太坊虚拟机比较操作指令

EVM定义了6条比较操作指令，见下表：

比较操作指令	操作码	说明
LT	0x10	无符号小于比较
GT	0x11	无符号大于比较
SLT	0x12	有符号小于比较
SGT	0x13	有符号大于比较
EQ	0x14	等于比较
ISZERO	0x15	布尔取反

下面是比较操作指令的操作码分布图：

LT、GT、SLT、SGT、EQ

这5条指令都是从栈顶弹出两个元素，进行比较，然后把结果（1表示true，0表示false）推入栈顶。其中LT和GT把弹出的元素解释为无符号整数进行比较，SLT和SGT把弹出的元素解释为有符号数进行比较，EQ不关心符号。以LT指令为例，下面是它的操作示意图：

ISZERO

ISZERO指令从栈顶弹出一个元素，判断它是否为0，如果是，则把1推入栈顶，否则把0推入栈顶。下面是ISZERO指令的操作示意图：

实例分析

Solidity编译器使用LT和SLT指令实现小于运算符（<），使用GT和SGT指令实现大于运算符（>），使用EQ指令实现等于运算符（==），使用ISZERO指令实现布尔取反运算符（!）。读者可以编译下面这个智能合约（solc --asm --opcodes comparison_demo.sol），观察比较操作指令的使用：

// comparison_demo.sol
pragma solidity ^0.4.24;

contract C {

    function test() public pure {
        int s1; int s2;
        uint u1; uint u2;

        bool b1 = u1 < u2;  // LT
        bool b2 = u1 > u2;  // GT
        bool b3 = s1 < s2;  // SLT
        bool b4 = s1 > s2;  // SGT
        bool b5 = s1 == s2; // EQ
        bool b6 = !b5;      // ISZERO
    }

}

总结

本文介绍了EVM比较操作指令，下一篇文章将介绍EVM存储相关指令。如果大家对编程语言虚拟机有更多的兴趣，请关注我写的《自己动手写Java虚拟机》，以及马上将要出版的《自己动手实现Lua：虚拟机、编译器、标准库》。