Solidity是传说中编写智能合约的脚本语言，运行在EVM中；用以解决区块链中的任务执行。一个目前看起来还非常稚嫩的语言。这里做一个结构性介绍。并据此展开详细的说明。
Solidity语言特点
- Solidity 是一门面向合约的、为实现智能合约而创建的高级编程语言。
- 这门语言受到了 C++，Python 和 Javascript 语言的影响，设计的目的是能在以太坊虚拟机（EVM）上运行。
- Solidity 是静态类型语言，支持继承、库和复杂的用户定义类型等特性。
- 使用Solidity 语言，可以为各种应用创建合约
- 投票；
- 众筹；
- 秘密竞价（盲拍）；
- 多重签名的钱包；
- 以及其他应用；
Slidity语言结构
源代码文件
源代码文件与其他语言一样，使用文本文件，扩展名使用sol。
-
文件的的组织操作系统的文件一样，使用目录组织；
- 文件之间使用import引用，引用可以指定目录名。这个与ES6语法类似。
-
import "filename";- 此语句将从 “filename” 中导入所有的全局符号到当前全局作用域中。
-
import * as symbolName from "filename";- 创建一个新的全局符号 symbolName，其成员均来自 "filename" 中全局符号。
-
import {symbol1 as alias, symbol2} from "filename";- 创建新的全局符号 alias 和 symbol2，分别从 "filename" 引用 symbol1 和 symbol2 。
-
import "filename" as symbolName;- 条语句等同于 import * as symbolName from "filename";。
目录
- 支持"."与".."
- "."：当前目录
- ".."：上级目录
- 在编译器支持目录重映射：
import "github.com/ethereum/dapp-bin/library/iterable_mapping.sol" as it_mapping;- 编译：
solc github.com/ethereum/dapp-bin/=/usr/local/dapp-bin/ source.sol
文件结构
-
头
- 版本申明
- import
-
合约
contract 合同名 {}
-
注释
- 与javascript一样，行注释与块注释。
///**/
例子
- other.sol
pragma solidity ^0.6.1;
contract Other {
uint value;
}
- solidity.sol
pragma solidity ^0.6.1;
import "./other.sol";
// 行注释
contract MySol is Other {
/**
块注释
*/
uint age;
}
- 编译
solcjs --abi solidity.sol other.sol
多文件编译
合约contract
-
在 Solidity 中，合约类似于面向对象编程语言中的类。 每个合约中可以包含
- 状态变量;
- 函数;
- 函数修饰器;
- 事件;
- 结构类型;
- 枚举类型 ;
合约可以继承的
合约定义
contract 合约名 [is] 父合约｛
// 1. 状态变量;
// 2. 函数;
// 3. 事件;
// 4. 结构类型；
// 5. 枚举类型;
｝
状态变量
contract MyContract {
uint varState; // 状态变量
// ...
}
- 状态变量：
- 类型 存储名;
- 类型见后面说明；
函数与函数修饰
- 合约中可执行单元
contract Purchase {
address public seller;
modifier onlySeller() { // 修饰器
require(
msg.sender == seller,
"Only seller can call this."
);
_;
}
function abort() public onlySeller { // 函数与修饰器使用
// ...
}
}
事件
- 事件是能方便地调用以太坊虚拟机日志功能的接口。
contract SimpleAuction {
event HighestBidIncreased(address bidder, uint amount); // 事件
function bid() public payable {
// ...
emit HighestBidIncreased(msg.sender, msg.value); // 触发事件
}
}
结构类型
- 结构是可以将几个变量分组的自定义类型
- 用户自定义复合类型
contract Ballot {
struct Voter { // 结构
uint weight;
bool voted;
address delegate;
uint vote;
}
// .....
}
枚举类型
- 举可用来创建由一定数量的“常量值”构成的自定义类型.
contract Purchase {
enum State { Created, Locked, Inactive } // 枚举
}
合同继承
- 使用is关键字实现。
pragma solidity ^0.4.16;
contract owned {
function owned() { owner = msg.sender; }
address owner;
}
// 使用 is 从另一个合约派生。派生合约可以访问所有非私有成员，包括内部函数和状态变量，
// 但无法通过 this 来外部访问。
contract mortal is owned {
function kill() {
if (msg.sender == owner) selfdestruct(owner);
}
}
- 主要：
- 继承包含抽象类与接口的定义。
抽象合约
- 语法没有什么差异，主要在函数的实现上：
- 包含抽象函数 // 没有实现函数体的函数就是抽象函数
- 抽象合约：
- 主要是只有抽象函数的合约就是接口合约。
- 实现函数与抽象函数混杂的就是抽象合约。
contract Feline { // 可以包含实现的就是抽象合约，这里只有一个抽象函数，实际也是接口合约。
function utterance() public returns (bytes32);
}
contract Cat is Feline {
function utterance() public returns (bytes32) { return "miaow"; }
}
库
- 使用libarary定义库，定义好的库可以在合约中使用，下面是官方的例子:
- 库的语法与合约差不多，合约可以使用库中数据与函数。
pragma solidity ^0.4.16;
library Set {
// 我们定义了一个新的结构体数据类型，用于在调用合约中保存数据。
struct Data { mapping(uint => bool) flags; }
// 注意第一个参数是“storage reference”类型，因此在调用中参数传递的只是它的存储地址而不是内容。
// 这是库函数的一个特性。如果该函数可以被视为对象的方法，则习惯称第一个参数为 `self` 。
function insert(Data storage self, uint value)
public
returns (bool)
{
if (self.flags[value])
return false; // 已经存在
self.flags[value] = true;
return true;
}
function remove(Data storage self, uint value)
public
returns (bool)
{
if (!self.flags[value])
return false; // 不存在
self.flags[value] = false;
return true;
}
function contains(Data storage self, uint value)
public
view
returns (bool)
{
return self.flags[value];
}
}
contract C {
Set.Data knownValues;
function register(uint value) public {
// 不需要库的特定实例就可以调用库函数，
// 因为当前合约就是“instance”。
require(Set.insert(knownValues, value));
}
// 如果我们愿意，我们也可以在这个合约中直接访问 knownValues.flags。
}
数据类型与数据
数据的定义
-
语法：
类型 变量名 = 初始值- 变量名遵循Javascript的命名规则。
-
删除变量
- delete 变量名；
-
常量：
- constant：
int constant a = 2000;
数据类型与字面值
布尔类型与布尔值
- 类型关键字：
bool - 布尔值：
true与false
整数类型与整数值
- 类型关键值：
- int / uint （有符号与无符号）
- 整数也分字节大小：单位是位，8位一个字节，根据对齐规则，必须是8的倍数。
- int8/uint8
- 。。。
- int256/uint256 = int/uint
- 整数值：
- 只支持10与16进制
- 普通法表示：122
- 不能前缀0。
- 16进制使用hex前缀转换：hex"001122FF" 或者 0x前缀。
- 科学记数法表示：1e10
- 指数必须是整数，不支持小数。
- 普通法表示：122
- 只支持10与16进制
小数类型与小数值
-
小数类型关键字：fixed / ufixed
- 有符号与无符号小数
- 小数还可以自带精度表示：
- ufixedMxN / fixedMxN (M表示表示该类型占用的位数，N表示可用的小数位数)
- M也必须是8的倍数，最大256。
- ufixedMxN / fixedMxN (M表示表示该类型占用的位数，N表示可用的小数位数)
-
小数值：
- 使用小数点表示小数。 与整数一样，分成普通表示与科学表示。
-
例子：
- ufixed32x2 score = 12.45;
-
注意：
- Solidity 还没有完全支持定长浮点型。可以声明定长浮点型的变量，但不能给它们赋值或把它们赋值给其他变量。。
地址类型与地址值
- 地址类型存储一个 20 字节的值（以太坊地址的大小）。
- 地址类型也有成员变量，并作为所有合约的基础。
- 地址类型关键字：address
- 地址值表示：0x开头的16进制表示。
- 地址变量包含多个成员(成员属性与成员函数)，用来访问地址相关信息：
- balance ：balance 属性来查询一个地址的余额
- send/transfer ：transfer 函数向一个地址发送 以太币Ether （以 wei 为单位）：
- 备注：地址的所有成员：
-
.balance (uint256):- 以Wei为单位的地址类型的余额。
-
.transfer(uint256 amount):- 向地址类型发送数量为amount的Wei，失败时抛出异常，发送 2300 gas 的矿工费，不可调节。
-
.send(uint256 amount) returns (bool):- 向地址类型 发送数量为 amount 的 Wei，失败时返回 false，发送 2300 gas 的矿工费用，不可调节。
-
.call(...) returns (bool):- 发出低级函数 CALL，失败时返回 false，发送所有可用 gas，可调节。
-
.callcode(...) returns (bool)：- 发出低级函数 CALLCODE，失败时返回 false，发送所有可用 gas，可调节。
-
.delegatecall(...) returns (bool):- 发出低级函数 DELEGATECALL，失败时返回 false，发送所有可用 gas，可调节。
-
数组类型与值表示
- 数组关键字：
类型[] - 数组的创建：
new - 例子：
pragma solidity ^0.4.16;
contract C {
function f(uint len) public pure {
uint[] memory a = new uint[](7);
a[6] = 8;
}
}
- 两个特殊的数组：
- bytes 与 string 等加以 int8[]或者 byte[]
- 例子：
pragma solidity ^0.4.16;
contract C {
function f(uint len) public pure {
uint[] a = new uint[](7);
bytes b = new bytes(len); // string b= new string(len)
// 这里我们有 a.length == 7 以及 b.length == len
a[6] = 8;
}
}
-
数组字面值
[1, 2, 3, 4]
-
数组变量赋值的注意事项：长度一致
- 下面例子无法赋值：
// 这段代码并不能编译。
pragma solidity ^0.4.0;
contract C {
function f() public {
// 这一行引发了一个类型错误，因为 unint[3] memory
// 不能转换成 uint[] memory。
uint[] x = [uint(1), 3, 4];
}
}
-
数组的成员
- length属性：获取数组长度，还可以通过这个成员属性修改数组的长度（只对存储有效，为位置在内存的变量无效，参考后面存储位置的说明）
- push函数：用来向数组末尾添加数据
- 这length对字符串数组无效。
-
多维数组：
bool[2][3] m_pairsOfFlags;
字符串类型与值表示
-
字符串也是数组，其字面值表示：
-
"foo":3字节字符数组。 - 字符串数组与bytes数组可以隐式转换。
-
-
字符串支持转移字符
- 字符串字面常数支持转义字符，例如
\n，\xNN 和 \uNNNN。\xNN表示一个 16 进制值，最终转换成合适的字节， 而\uNNNN表示 Unicode 编码值，最终会转换为 UTF-8 的序列。
- 字符串字面常数支持转义字符，例如
枚举类型
-
定义枚举类型
enum ActionChoices { GoLeft, GoRight, GoStraight, SitStill }
-
使用枚举类型
ActionChoices defaultChoice = ActionChoices.GoStraight;
pragma solidity ^0.4.16;
contract test {
enum ActionChoices { GoLeft, GoRight, GoStraight, SitStill }
ActionChoices choice;
ActionChoices constant defaultChoice = ActionChoices.GoStraight;
function setGoStraight() public {
choice = ActionChoices.GoStraight;
}
结构体
- 结构体是定义新的类型，语法如下：
struct Funder {
address addr;
uint amount;
}
- 结构体不能包含自己。
存储位置
-
所有的复杂类型，即数组和结构类型，都有一个额外属性，“数据位置”，
- 说明数据是保存在 内存memory 中还是 存储storage 中。
- 根据上下文不同，大多数时候数据有默认的位置，但也可以通过在类型名后增加关键字 storage 或 memory 进行修改。
- 函数参数（包括返回的参数）的数据位置默认是 memory， 局部变量的数据位置默认是 storage，状态变量的数据位置强制是 storage 。
-
第三种数据位置calldata
- 这是一块只读的，且不会永久存储的位置，用来存储函数参数。
- 外部函数的参数（非返回参数）的数据位置被强制指定为 calldata ，效果跟 memory 差不多。
例子：
pragma solidity ^0.4.0;
contract C {
uint[] x; // x 的数据存储位置是 storage
// memoryArray 的数据存储位置是 memory
function f(uint[] memoryArray) public {
x = memoryArray; // 将整个数组拷贝到 storage 中，可行
var y = x; // 分配一个指针（其中 y 的数据存储位置是 storage），可行
y[7]; // 返回第 8 个元素，可行
y.length = 2; // 通过 y 修改 x，可行
delete x; // 清除数组，同时修改 y，可行
// 下面的就不可行了；需要在 storage 中创建新的未命名的临时数组， /
// 但 storage 是“静态”分配的：
// y = memoryArray;
// 下面这一行也不可行，因为这会“重置”指针，
// 但并没有可以让它指向的合适的存储位置。
// delete y;
g(x); // 调用 g 函数，同时移交对 x 的引用
h(x); // 调用 h 函数，同时在 memory 中创建一个独立的临时拷贝
}
function g(uint[] storage storageArray) internal {}
function h(uint[] memoryArray) public {}
}
映射(key - value)
-
映射类型在声明语法为
-
mapping(_KeyType => _ValueType)。 - 其中
_KeyType可以是除了映射、变长数组、合约、枚举以及结构体以外的几乎所有类型。 -
_ValueType可以是包括映射类型在内的任何类型。
-
-
映射可以视作哈希表
- 它们在实际的初始化过程中创建每个可能的 key， 并将其映射到字节形式全是零的值：一个类型的 默认值。
- 然而下面是映射与哈希表不同的地方：
- 在映射中，实际上并不存储 key，而是存储它的keccak256哈希值，从而便于查询实际的值。
类型转换
- 类型转换一般分成显式转换与隐式转换：
- 显式转换 ： 类型（值）
运算符与表达式
布尔运算
! （逻辑非）&& （逻辑与， "and" ）|| （逻辑或， "or" ）== （等于）!= （不等于）
整数运算
- 比较运算符：
<= ， < ， == ， != ， >= ， > （返回布尔值）
- 位运算符：
& ， | ， ^ （异或）， ~ （位取反）
- 算数运算符：
+ ， - ， 一元运算 - ， 一元运算 + ， * ， / ， % （取余） ， ** （幂）， << （左移位） ， >> （右移位）
小数运算
- 比较运算符：
<=， <， ==， !=， >=， > （返回值是布尔型）
- 算术运算符：
+， -， 一元运算 -， 一元运算 +， *， /， % （取余数）
地址运算
- 比较运算：
<=， <， ==， !=， >= 和 >
数组运算
- 比较运算符：
<=， <， ==， !=， >=， > （返回布尔型）
- 位运算符：
&， |， ^ （按位异或）， ~ （按位取反）， << （左移位）， >> （右移位）
- 索引访问：
如果 x 是 bytesI 类型，那么 x[k] （其中 0 <= k < I）返回第 k 个字节（只读）。
- .length
表示这个字节数组的长度（对定长只读）.
流程控制
-
JavaScript 中的大部分控制结构在 Solidity 中都是可用的，除了 switch 和 goto。
- if，else，
- while，
- do，
- for，
- break，continue，return，
- ? :
-
注意：
- 用于表示条件的括号不可以被省略，单语句体两边的花括号可以被省略。
- 与C和JavaScript不同， Solidity 中非布尔类型数值不能转换为布尔类型，因此 if (1) { ... } 的写法在 Solidity 中 无效 。