智能合约文档-以太坊虚拟机篇二

本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

1、gas(气体)

1、一经创建，每笔交易都收取一定数量的 gas ，目的是限制执行交易所需要的工作量和为交易支付手续费。EVM 执行交易时，gas 将按特定规则逐渐耗尽。

gas price 是交易发送者设置的一个值，发送者账户需要预付的手续费= gas_price * gas 。如果交易执行后还有剩余， gas 会原路返还。

无论执行到什么位置，一旦 gas 被耗尽(比如降为负值)，将会触发一个 out-of-gas 异常。当前调用帧(call frame)所做的所有状态修改都将被回滚。

比如要别人帮你存储交易信息，就应该基于别人一定的报酬，这个报酬就是gas，这相当于是奖励机制，也可以说，对防止别人恶意创建区块有一定的作用。

2、存储，内存和栈

存储： 每个账户有一块持久化内存区称为 存储 。 存储是将256位字映射到256位字的键值存储区。 在合约中枚举存储是不可能的，且读存储的相对开销很高，修改存储的开销甚至更高。合约只能读写存储区内属于自己的部分。相当于QQ号或者微信号

内存： 第二个内存区称为 内存 ，合约会试图为每一次消息调用获取一块被重新擦拭干净的内存实例。 内存是线性的，可按字节级寻址，但读的长度被限制为256位，而写的长度可以是8位或256位。当访问(无论是读还是写)之前从未访问过的内存字(word)时(无论是偏移到该字内的任何位置)，内存将按字进行扩展(每个字是256位)。扩容也将消耗一定的gas。 随着内存使用量的增长，其费用也会增高(以平方级别)。

栈： EVM 不是基于寄存器的，而是基于栈的，因此所有的计算都在一个被称为 栈(stack)  的区域执行。 栈最大有1024个元素，每个元素长度是一个字(256位)。对栈的访问只限于其顶端，限制方式为：允许拷贝最顶端的16个元素中的一个到栈顶，或者是交换栈顶元素和下面16个元素中的一个。所有其他操作都只能取最顶的两个(或一个，或更多，取决于具体的操作)元素，运算后，把结果压入栈顶。当然可以把栈上的元素放到存储或内存中。但是无法只访问栈上指定深度的那个元素，除非先从栈顶移除其他元素。

栈有点相当于墙，砖块相当于元素，后来居上，从最底开始装，从最上面开始卸。

3、指令集

EVM的指令集量应尽量少，以最大限度地避免可能导致共识问题的错误实现。所有的指令都是针对”256位的字(word)”这个基本的数据类型来进行操作。具备常用的算术、位、逻辑和比较操作。也可以做到有条件和无条件跳转。此外，合约可以访问当前区块的相关属性，比如它的编号和时间戳。

solidity block.number( uint) \\当前区块号 block.timestamp( uint) \\当前区块时间戳，自 unix 纪元以来的秒数