(完整版)編寫智能合約

編寫智能合約Solidity源文件Solidity源文件使用的擴展名為.sol。在源文件中，可以使用pragmaSolidity說明編寫代碼時用的編譯器版本。例如：pragmaSolidity八0.4.2;現(xiàn)在，源文件不會低于0.4.2的編譯器版本，也不會用高于0.5.0的編譯器版本進行編譯(第二個條件使用人添加)。智能合約的結構合約就像一^個類(class),其中包含狀態(tài)變量(statevariable)、函數(shù)(function)、函數(shù)修改器(functionmodifier)、事件(event)、結構(structure)和枚舉(enum)。合約還支持繼承，通過在編譯時備份代碼來實現(xiàn)。最后，合約還支持多態(tài)。下面來看一個智能合約的例子：contractSample{//statevariableuint256data;addressowner;eventlogData(uint256dataToLog);modifieronlyOwner(){if(msg.sender!=owner)throw;_;}functionSample(uint256initData,addressinitOwner){data=initData;owner=initOwner;}functiongetData()returns(uint256returnedData){returndata;}functionsetData(uint256newData)onlyOwner{logData(newData);data=newData;上述代碼的工作原理如下：1）使用contract關鍵字聲明一個合約。2）聲明兩個狀態(tài)變量data和owner。data包含一些數(shù)據(jù)，owner包含所有者的以太坊錢包地址，即部署合約者的以太坊地址。3）定義一個事件（event）。事件用于通知客戶端。一旦data發(fā)生變化，將觸發(fā)這個事件。所有事件都保存在區(qū)塊鏈中。4）定義一個函數(shù)修改器functionmodifier）。修改器用于在執(zhí)行一個函數(shù)之前自動檢測條件。這里，修改器檢測合約所有者是否在調用函數(shù)。如果不是，就拋出異常。5）得到合約構造函數(shù)（constructor）。在部署合約時，調用構造函數(shù)。構造函數(shù)用于初始化狀態(tài)變量。6）定義兩個方法。第一個方法用于得到data狀態(tài)變量的值，第二個方法用于改變data的值。在更深入地學習智能合約的函數(shù)之前，我們先來學習一些與Solidity有關的其他知識，然后再回答合約。3數(shù)據(jù)位置截止目前，我們學過的所有編程語言可能都把變量存儲在內存中。但是在Solidity中，根據(jù)情況的不同，變量可能不存儲在內存和文件系統(tǒng)中。根據(jù)情況的不同，數(shù)據(jù)總有一個默認位置。但是對于復雜數(shù)據(jù)類型，例如字符串（string）、數(shù)組（array）和結構類型（struct），可以用向類型添加storage或者memory進行重寫。函數(shù)參數(shù)（包括返回參數(shù)）默認用memory，本地變量默認用storage.顯然，對于狀態(tài)變量來說，位置強制用storage。數(shù)據(jù)位置很重要，因為它們會改變分配的行為：storage變量和memory變量之間的分配總是創(chuàng)建一個獨立的備份。但如果分配是從memory存儲的一種復雜類型到另一種復雜類型，則不創(chuàng)建備份。到一個狀態(tài)變量的分配（即使是來自其他狀態(tài)變量）總是創(chuàng)建一個獨立的備份。不能把memory中國存儲的復雜類型分配給本地存儲變量。在分配狀態(tài)變量和本地存儲變量的情況下，本地存儲變量指向狀態(tài)變量，也就是說，本地存儲變量變?yōu)橹羔槨?什么是不同的數(shù)據(jù)類型Solidity是一種靜態(tài)類型語言，變量存儲的數(shù)據(jù)類型需要預先定義。所有變量默認都是0。在Solidity中，變量是有函數(shù)作用范圍的，在函數(shù)中任何地方聲明的變量將對整個函數(shù)存在適用范圍，無論它是在哪里聲明的?，F(xiàn)在讓我們看看Solidity提供的不同數(shù)據(jù)類型：最簡單的數(shù)據(jù)類型是布爾值，可以是true或者false。uint8,uint16,uint24,...,uint256分別用于存儲無符號的8位，16位，24位，...246位整數(shù)。同理，int8,int16,...,int256分別用于存儲8位，16位，24位..,256位整數(shù)。uint和int是uint256和int256的別名。類似于uint和int，ufixed和fixed代碼分數(shù)。ufixed0x8,ufixed0x16,...,ufixed0x256分別用于存儲未簽名的8位，16位，24位，...，256位分數(shù)。同理，fixed0x8,fixed0x16,...,fixed0x256分別用于存儲8位，16位，24位，...,256位分數(shù)。如果一個數(shù)字超過256位，則使用256位數(shù)據(jù)類型存儲該數(shù)字的近似值。?address可以用于存儲最大20字節(jié)的值(十六進制表示)。它用于存儲以太坊地址。address類型有兩個屬性：balance和send。balance用于檢測地址余額，send用于向地址發(fā)送以太幣。send方法拿出需要轉賬的那些數(shù)量的wei，并根據(jù)轉賬是否成功返回ture或者false。wei從調用send方法的合約中扣除。用戶可以在Solidity中使用0x前綴給變量分配一個十六進制的數(shù)值。數(shù)組類型Solidity支持generic和byte兩種數(shù)組類型。它們支持固定長度和動態(tài)長度兩種數(shù)組，也支持多維數(shù)組。bytesLbytes2，bytes3，…，bytes32是字節(jié)數(shù)組的類型。byte是bytes1的別名。下面給出了generic數(shù)組語法的一個示例：constractsample{int[]myArray=[0,0];functionsample(uintindex,intvalue){myArray[index]=value;int[]myArray2=myArray;uint24[3]memorymyArray3=[1,3,9999];uint8[2]myArray4=[1,2];}}關于數(shù)組的重要內容如下：數(shù)組還有l(wèi)ength屬性，用于發(fā)現(xiàn)數(shù)組的長度。用戶還可以給length屬性分配一個值，以改變數(shù)組的大小，但不可以在內存中改變數(shù)組的大小，也不同可以改變非動態(tài)數(shù)組的大小。如果想訪問動態(tài)數(shù)組的微設置索引(unsetindex)，會拋出異常。array、structs和map都不可以作為函數(shù)參數(shù)，也不可以用作函數(shù)返回值。字符串類型在Solidity中，有兩種方法創(chuàng)建字符串：使用bytes和string。bytes用于創(chuàng)建原始字符串，而string用于創(chuàng)建UTF-8字符串。字符串長度總是動態(tài)的。下面給出了字符串語法的一個示例：constractsample{stringmyString=“”;bytesmyRawString;functionsample(stringinitString,bytesrawStringInit){myString=initString;stringmyString2=myString;stringmemorymyString3=“ABCDE”;myString3=“XYZ”;myRawString=rawStringInit;myRawString.length++;stringmyString4=“Example”;//throwsexceptionwhilecompilingstringmyString5=initString;//throwsexceptionwhilecompiling}}結構類型Solidity還支持結構類型(struct)。下面給出了struct語法的一^個示例：contractsample{structmyStruct{boolmyBool;stringmyString;}myStructs1;myStructs2=myStruct(true,””);functionsample(boolinitBool,stringinitString){s1=myStruct(initBool,initString);myStructmemorys3=myStruct(initBool,initString);}}函數(shù)參數(shù)不可以是結構類型，且函數(shù)不可以返回結構類型。枚舉類型Solidity還支持枚舉類型(enum)。下面給出了enum語法的一^個示例：contractsample{enumOS{Windows,Linux,OSX,UNIX}OSchoice;functionsample(OSchosen){choice=chosen;}functionsetLinuxOS(){choice=OS.Linux;}functiongetChoice()returns(OSchosenOS){returnchoice;mapping類型mapping數(shù)據(jù)類型是一^個哈希表。mapping類型只可以存在與storage中，不存在與memory中，因此它們是作為狀態(tài)變量聲明的?？梢哉J為mapping類型包含key/value對，不是時間存儲key，而是存儲key和keccak256哈希，用于查詢value。mapping類型沒有長度。mapping不可以被分配給另一^個mapping。下面給出一^個創(chuàng)建和使用mapping的示例：contractsample{mapping(int=>string)myMap;functionsample(intkey,stringvalue){myMap[key]=value;mapping(int=>string)myMap2=myMap;}}如果想訪問mapping中不存在的key，返回的value均為0。delete操作符delete操作符可以用于任何變量，將其設置成默認值。默認值均為0.如果對動態(tài)數(shù)組使用delete操作符，則刪除所有元素，其長度變?yōu)?。如果對靜態(tài)數(shù)組使用delete操作符，則重置所有索引。還可以通過對特定索位置使用delete來重置索引。如果讀map類型使用delete操作符，什么都不會發(fā)生。但是如果對map類型的一個鍵使用delete操作符，則會刪除與該鍵相關的值。下面給出了delete操作符的一^個示例：contractsample{structStruct{mapping(int=>int)myMap;intmyNumber;}int[]myArray;StructmyStruct;functionsample(intkey,intvalue,intnumber,int[]array){myStruct=Struct(number);myStruct.myMap[key]=value;myArray=array;}functionreset(){deletemyArray;deletemyStruct;}functiondeleteKey(intkey){deletemyStruct.myMap[key];}}基本類型之間的轉換除了數(shù)組類型、字符串類型、結構類型、枚舉類型和map類型外，其他類型均稱為基本類型。如果把一個操作符應用與不同的類型，編譯器將嘗試把一個操作數(shù)隱式轉換微另一種類型。通常來說，如果沒有語義信息丟失，值和類型之間可以進行隱式轉換：uint8可轉換微uint16,uint128可轉換微int256，但int8不可轉換微uint256(因為uint256不能存儲，例如-1)。此外，無符號整數(shù)可以轉換成同等大小或更大的字節(jié)，但是反之則不然。任何可以轉換成uint160的類型都可以轉換成地址。Solidity也支持顯示轉換，所以如果編譯器不允許在兩種兩種數(shù)據(jù)類型之間隱式轉換，則可以進行顯示轉換。建議盡量避免顯式轉換，因為可能返回難以預料的結果。來看一個例子：uint32a=0x12345678;uint16b=uint16(a);//bwillbe0x5678now這里是將uint32類型顯示轉換微uint16,也就是說，把較大類型轉換為較小類型，因此高位被砍掉了。使用varSolidity提供了用于聲明變量的var關鍵字。變量類型根據(jù)分配給它的第一個值來動態(tài)確定。一旦分配了值，類型劇固定了，所以如果給它知道另一類型，將引起類型轉換。示例如下：int256x=12;vary=x;uint256z=9;y=z;在定義數(shù)組array和map時不能使用var。var也不能用于定義函數(shù)參數(shù)和狀態(tài)變量。5控制結構solidity支持if/else/while/for/break/continue/return?:等控制結構。下面給出了控制結構的一個示例：constractsample{inta=12;int[]b;functionsample(){if(a==12){}esleif(a==34){}else{}vartemp=10;while(temp<20){if(temp==17){break;}else{continue;}temp++;}for(variii=0;iii<b.length;iii++){}}}6用new操作符創(chuàng)建合約一個合約可以使用new關鍵字來創(chuàng)建一個新合約，但前提示必須知道新創(chuàng)建的合約的完整代碼。示例如下：contractsample1{inta;functionassign(intb){a=b;}}contractsample2{functionsample2(){sample1s=newsample1();s.assign(12)；7異常在一些情況下，異常會被自動拋出。也可以使用throw手動拋出異常。拋出異常會停止回滾目前執(zhí)行的調用(也就是說，撤銷對狀態(tài)和余額的所有改變)。捕獲異常是不可能的：constractsample{functionmyFunction(){throw;}}8外部函數(shù)調用在Solidity中，有兩種函數(shù)調用：內部函數(shù)調用和外部函數(shù)調用。內部函數(shù)調用是指一個函數(shù)在同一個合約中調用另一個函數(shù)。示例如下：contractsample1{inta;functionsample1(intb)payable{a=b;}functionassign(intc){a=c;}functionmakePayment(intd)payable{a=d;}}contractsample2{sample1s=(newsample1).value(12)(23);s.makePayment(22);s.makePayment.value(45)(12);s.makePayment.value(4).gas(900)(12);this.hello();sample1s2=sample1(addressOfContract);s2.makePayment(112);}使用this關鍵字進行的調用稱為外部調用。在函數(shù)中，this關鍵字代表當前合約實例。9合約功能現(xiàn)在是時候深入學習合約了。我們將看看一些新的功能，還將深入學習已經見過的一些功能。可見性函數(shù)或者狀態(tài)變量的可見性定義了誰可以看到它。函數(shù)和狀態(tài)變量的四種可見性：external/public/internal和private函數(shù)可見性默認為public,狀態(tài)變量可見性默認為internal。各可見性函數(shù)的含義如下：external。外部函數(shù)只能有其他合約調用，或者通過交易調用。外部函數(shù)f不能被內部函數(shù)調用，也就是說,f()沒有用，但this.f()有用。不能把external可見性應用到狀態(tài)變量。public。公共函數(shù)和狀態(tài)變量可以用所有可行辦法訪問。編譯器生成的存取器(accessor)函數(shù)都是公共狀態(tài)變量。用戶不能創(chuàng)建自己的存取器。事實上，它只生成getters，而不生成settersointernal。內部函數(shù)和狀態(tài)變量只可以內部訪問，也就是說，從當前合約內核繼承它的合約訪問。不可以使用this訪問它。private。私有函數(shù)和狀態(tài)變量類似于內部函數(shù)，但是繼承合約部可以訪問它們。下面給出了可見性和存取器(accessor)的一個示例：contractsample1{intpublicb=78;intinternalc=90;functionsample1(){this.a();a();b=21;this.b;this.b();this.b(8);this.c();c=9;}functiona()external{}}contractsample2{intinternald=9;intprivatee=90;}contractsample3issample2{sample1s;functionsample3(){s=newsample1();s.a();varf=s.b;s.b=18;s.c();d=8;e=7;}}函數(shù)修改器我們之前看到了函數(shù)修改器(functionmodifier)的概念，還編寫了一個基本的函數(shù)修改器，現(xiàn)在來深入學習修改器。修改器由子合約(childcontract)繼承，且子合約可以對其重寫?？梢酝ㄟ^用空格分隔的列表指定修改器將多個修改器應用到一個函數(shù)，并將多個修改器按順序估值；還可以像修改器傳送實參。在修改器中，無論下一個修改器或者函數(shù)體二者哪個先到達，會白插入到”_”；出現(xiàn)的地方。讓我們來看一個函數(shù)修改器的復雜代碼例子：contractsample{inta=90;modifiermyModifier1(intb){intc=b;_;c=a;a=8;}modifiermyModifier2{intc=a;_;}modifiermyModifier3{a=96;return;_;a=99;modifiermyModifier4{intc=a;_;}functionmyFunction()myModifier1(a)myModifier2myModifier3return(intd){a=1;returna;}}myFunction()的執(zhí)行代碼如下：intc=b;intc=a;a=96;return;intc=a;a=1;returna;a=99;c=a;a=8;在上述代碼中調用myFunction()方法時，將返回。.但是之后返回狀態(tài)變量a時，將得到8.修改器或者函數(shù)體中的return(返回)立即離開整個函數(shù)，返回值被分配成它需要成為的任何變量。就函數(shù)來說，return之后的代碼在調用者的代碼完成運行后再執(zhí)行，就修改器來說，上述修改器中的_;之后的代碼在調用者的代碼完成運行后在執(zhí)行。在上面的例子中，第5、6和7行從未執(zhí)行過。在第4行之后，執(zhí)行從第8-10行開始。修改器中的return不可以有相關值，它總是返回全0?；赝撕瘮?shù)一個合約可以有唯一的未命名函數(shù)，稱為回退函數(shù)(fallbackfunction)。該函數(shù)不能有實參，不能返回任何值。如果其他函數(shù)都不能匹配給定的函數(shù)標識符，就在合約上執(zhí)行回退函數(shù)。當合約不用任何函數(shù)調用及接受以太幣(即交易發(fā)生以太幣給合約卻不調用任何方法)時，也執(zhí)行該函數(shù)。在此情況下，用于函數(shù)調用的gas通常很少(準確地說是2300gas)，所以使回退函數(shù)盡可能便宜很重要。接收以太幣但是卻不定義回退函數(shù)的合約會拋出異常，把以太幣發(fā)送回去，所以如果你想讓你的合約接收以太幣，就必須要實現(xiàn)回退函數(shù)。下面給出了回退函數(shù)的一個示例：constructsample{function()payable{//keepanoteofhowmuchEtherhasbeensentbywhom繼承Slidity通過代碼備份(包括多態(tài))支持多重繼承(multipleinheritance)。即使一^個合約繼承自其它多個合約，在區(qū)塊鏈上值創(chuàng)建一個合約，來自父合約(parentcontract)的代碼總是被復制到最終合約里。示例如下：contractsample1{functiona(){}functionb(){}}contractsample2issample1{functionb(){}}contractsample3{functionsample3(intb){}}contractsample4issample1,sample2{functiona(){}functionc(){a();sample1.a();b();}}contractsample5issample3(122){}super關鍵字super關鍵字用于引用最終繼承鏈中的下一個合約，示例如下：constractsample1{}constractsample2{}constractsample3issample2{}constractsample4issample2{}contractsample5issample4{functionmyFunc(){}}contractsample6issample1,sample2,sample3,sample5{functionmyFunc(){super.myFunc();}}其中，弓I用sample6合約的最終繼承鏈式sample6,sample5,sample4,sample2,sample3和samplel。繼承鏈始于衍生最充分的合約，終于衍生最不充分的合約。抽象合約僅包含函數(shù)原型而不包含函數(shù)實現(xiàn)的合約稱為抽象合約(abstractcontract)。這些合約不能被編譯(即使包含實現(xiàn)函數(shù)和非實現(xiàn)函數(shù))。如果一個合約繼承自抽象合約且不重寫并實現(xiàn)所有非實現(xiàn)函數(shù)，那么它自己也是抽象的。抽象合約僅在創(chuàng)建編譯器已知的接口時提供。這在弓用已部署的合約和調用器函數(shù)時很有用的。示例如下：contractsample1{functiona()returns(intb);}constractsample2{functionmyFunc(){sample1s=sample1(0x...);s.a();}}10庫庫類似于合約，但其目的是在一個特定地址只部署一次，且器代碼有不同合約反復使用。這意味著如果調用庫函數(shù)，其代碼在調用合約(callingcontract)中執(zhí)行，也就是說，1川5指向調用合約，特別是來自調用合約的storage可以被訪問。由于庫是源代碼中獨立的一部分，它只能訪問調用合約的狀態(tài)變量，因此這些變量是顯示的(否則無法命名這些變量)。庫沒有狀態(tài)變量一它們不支持繼承，也不能接收以太幣。庫可以包含結構類型(struct)和枚舉類型(enum)。一旦在區(qū)塊鏈中部署Solidity庫，任何知道器地址和源代碼(紙質的原型或者知道完整實現(xiàn))的人都可以使用它。Solidity編譯器需要有源代碼，這能確保所訪問的方法在庫中真實存在。示例如下：librarymath{functionaddInt(inta,intb)returns(intc){returna+b;}}contractsample{functiondata()returns(intd){returnmath.addInt(1,2);}}不能在合約源代碼中添加庫地址，而是需要在編譯時想編譯器提供庫地址。庫有許多使用示例。兩個主要的示例如下：如果有許多合約，它們有一些共同代碼，則可以把共同代碼部署成一個庫。這樣節(jié)省gas,因為gas也依賴于合約的規(guī)模。因此，可以把庫想象成使用其合約的基礎合約。使用基礎合約(而非庫)切分共同代碼不會節(jié)省gas，因為在solidity中，繼承通過復制代碼工作。由于庫被當做基礎合約，庫里面帶有內部可視化的函數(shù)被復制給使用它的合約；否則，庫里面帶有內部可視性的函數(shù)不能被使用這個庫的合約調用，因為這需要外部調用，而帶有內部可是性的函數(shù)不能通過外部調用被調用。此外，庫里的structs和enums被復制給使用這個庫的合約。庫可擁有被數(shù)據(jù)類型添加成員函數(shù)。如果一個庫只包含內部函數(shù)和/或structs/enums則不需要部署庫，因為庫里面的所有內容都被復制給使用它的合約。usingforusingAforB這條指令可用于連接庫函數(shù)(從庫A到任意類型B)。這些函數(shù)將被調用的對象作為它們的第一個參數(shù)接收。usingAfor*的結果表示來自庫A的函數(shù)被連接到所有類型。示例如下：librarymath{structmyStruct1{inta;}structmyStruct2{inta;}functionaddInt(myStruct1storages,intb)returns(intc){returns.a+b;}functionsubInt(myStruct2storages,intb)returns(intc{returns.a+b;

}contractsample{usingmathfor*;math.myStruct1s1;math.myStruct2s2;functionsample(){=math.myStruct1(9);=math.myStruct2(9);s1.addInt(2);s2.addInt(1);}}11返回多值11返回多值Solidity允許函數(shù)返回多值(multiplevalues),示例如下：contractsample{functiona()returns(inta,stringc){return(1,”ss”);}functionb(){intA;stringmemoryB;(A,B)=a();(A,)=a();(,B)=a();}}12導入其他Solidity源文件Solidi