区块链开发之Solidity编程基础

Posted 2022-02-23 BBinChina

@[TOC]（Solidity编程基础二）

概要

本文延续专栏的编程基础一进行学习,本文主要内容讲解Solidity的语句以及修饰符等内容

语句

条件语句

if/else 条件语句和其他语言一样，但需要注意的是if(1) ...在Solidity是无效的，但也可以通过强制类型转换将1转成true，尽管与其他语言一样语句块只有一个语句时可以省略，但便于开发者查看，建议采用不省略的编程规范。

 if (totalPoints > bet.line) 
 
  else if (totalPoints < bet.line) 
 
  else 
 
 

循环语句

• while语句

while(true)  
	if (true) 
		break;
	

• for语句

for(uint i = 0; i < 10; i++)  
	if (i == 2) 
		return;
	 else 
		///
	 
	if (i == 1 ) 
		continue;
	 
	///

1. break: 用来跳出现有循环
2. return: 用来从函数方法中返回
3. continue: 用来退出当前的循环，跳到下一次的循环开始

除了以上的whille、for、if、else、break、continue、return，还有 ? :三元操作符
a > b ? a : b 表示如果 a > b 则返回a，否则返回b

修饰符

在上一章节 我们讲到函数类型时，给出其声明模板

function (<parameter types>) internal(默认)|external [pure|constant|view|payable] [returns (<return types>)]

模板中的external、internal、pure、constant、view、payable即是我们常说的函数修饰符。而其中的 external、internal、public、private是针对函数的可见性而言，pure、constant、view、payable是针对对合约状态变量的修改能力做出规定。

由于 Solidity 有两种函数调用（内部调用不会产生实际的 EVM 调用或称为“消息调用”，而外部调用则会产生一个 EVM 调用）， 函数和状态变量有四种可见性类型。 函数可以指定为 external ，public ，internal 或者 private，默认情况下函数类型为 public,internal。 对于状态变量，不能设置为 external，默认是internal 。

修饰符说明

• internal修饰符
  1、声明的函数和状态变量只能通过内部访问。如在当前合约中调用，或继承的合约里调用。
  2、需要注意的是不能使用this.前缀，this.表示通过外部方式访问（通过EVM调用栈）。
  3、不指定任何修饰符时，函数默认为Internal修饰符，其类似于Java或C++里的protected。
• external修饰符
  1、声明函数为外部函数，即可提供其他合约或通过交易来发起调用，通过this.如this.f()发起调用。
• public修饰符
  1、声明函数为公开函数，可通过外部或者外部消息来调用。
  2、对于public类型状态变量，编译器自动为所有 public 状态变量创建 getter 函数,getter函数在下文讲解。
• private修饰符
  1、声明函数为私有函数，仅在当前合约中可访问，在继承的合约内不可访问。
  2、同理声明状态变量为私有状态，仅在当前合约内访问。
• constant修饰符
  1、声明函数不能更改区块链的状态变量，只可读取状态变量。包括不能改变变量、调用事件、创建另一个合约以及调用其他可能改变状态的函数。
• view修饰符
  1、等同于constant
• pure修饰符
  1、声明函数不能读写状态变量
• payable修饰符
  1、声明函数可以从调用者接收ether，如果发送方没有提供ether，调用则可能会失败。
  2、而声明为payable也表示该函数只能收取ether。

修饰符区别

• external 和 public 修饰符
  1、eternal和public都是提供其他合约调用或者交易的方式调用，其主要区别在于合约调用函数的方式和输入参数的传输方式。
  2、在合约中，从一个函数直接调用一个public函数时，同private和internal函数一样，代码的执行会通过jump汇编指令。但external必须通过call汇编指令。
  3、internal调用会从只读的calldata里复制输入参数到内存或者栈上。
  4、external只读取calldata数据，并不复制。
  5、通过jump指令执行时，数组参数是通过指向内存的指针来传递的。
  6、public函数不知道调用者是external还是internal，所以public函数会跟internal一样复制参数到内存上。
  7、为了减少开销，尽量确定函数可使用external修饰符

示例总结：

pragma solidity ^0.4.12;
contract Test 
	/*
	可以被internal、external调用，但interal调用时不会复制参数a到内存里
	因为复制操作，所以会产生gas额外的燃料费
	代码的执行通过jump指令
	*/
	function test(uint[20]a) public returns(uint) 
		return a[10]*2;
	

	/*
	不复制参数到内存，直接从calldata读取
	代码的执行通过call指令
	*/
	function test1(uint[20]a) external returns(uint) 
		return a[10]*2;
	
	
	/*
	同理复制参数到内存
	*/
	function test2(uint[20]a) internal returns(uint) 
		return a[10]*2;
	

• internal 和 external修饰符
  上述已经讲述了internal和external调用及参数传输方式
  以下通过示例讲解internal之间的调用关系

pragma solidity ^0.4.5;

contract FunctionTest 
	function internalFunc() internal
	function externalFunc() external

	function callFunc() 
		//内部调用,不能通过this访问
		internalFunc();
		//只能通过this访问外部函数
		this.externalFunc();//执行call指令
	


contract FunctionTest1
	
	function externalCall(FunctionTest ft) 
		//external函数供其他合约调用、不能调用ft的内部函数internalFunc();
		ft.externalFunc();
	

自定义修饰符

修改器是一种合约属性，可被继承，同时还可被派生的合约重写(override)。下面我们来看一段示例代码：

pragma solidity ^0.4.0;

contract owned 
    function owned()  owner = msg.sender; 
    address owner;

    //自定义修饰符onlyOwner，在当前合约没有使用到，可被继承
    //修饰符修饰的函数在执行函数时会先执行修饰符内容
    //_;表示占位符，函数体会在这个占位符之后执行
    //该修饰符进行调用者判断，如果不是合约持久着即抛出异常，否则正常执行被修饰函数内容
    modifier onlyOwner 
        if (msg.sender != owner)
            throw;
        _;
    


//继承owned合约，同时继承其`onlyOwner`修饰符
contract mortal is owned 
	//onlyOwner修饰符用于判断调用者为合约持有者时执行selfdestruct销毁
    function close() onlyOwner 
        selfdestruct(owner);
    



contract priced 
    //修饰符可以接收参数
    modifier costs(uint price) 
        if (msg.value >= price) 
            _;
        
    


//继承priced合约、owned合约
contract Register is priced, owned 
    mapping (address => bool) registeredAddresses;
    uint price;

	//构造函数
    function Register(uint initialPrice)  price = initialPrice; 

    // costs修饰符接收参数price
    // payable修饰符表示接收ether，该修饰符时必须的，否则函数自动拒绝调用的ether
    function register() payable costs(price) 
        registeredAddresses[msg.sender] = true;
    

	//合约持有者才能修改价格
    function changePrice(uint _price) onlyOwner 
        price = _price;
    

自定义修饰符扩展

contract Mutex 
	bool locked;
	modifier noReentrancy() 
		require (!locked, "Reentrant call.");
		//锁的粒度在于执行函数体
		locked=true;
		_;
		locked=false;
	

	//采用互斥锁概念防止这个f函数体被重入，比如msg.sender.call里不能在调用f()。
	function f() public noReentrancy return(uint) 
		(bool success,) = msg.sender.call("");
		require(success);
		return 1;
	

public状态变量的getter函数

对于下面给出的合约，编译器会生成一个名为 data 的函数， 该函数不会接收任何参数并返回一个 uint ，即状态变量 data 的值。可以在声明时完成状态变量的初始化。

pragma solidity ^0.4.0;

contract C 
    uint public data = 42;


contract Caller 
    C c = new C();
    function f() public 
        uint local = c.data();
    

getter 函数具有外部可见性。如果在内部访问 getter（即没有 this. ），它被认为一个状态变量。 如果它是外部访问的（即用 this. ），它被认为为一个函数。

pragma solidity ^0.4.0;

contract C 
    uint public data;
    function x() public 
        data = 3; // 内部访问
        uint val = this.data(); // 外部访问
    

下一个例子稍微复杂一些：

pragma solidity ^0.4.0;

contract Complex 
    struct Data 
        uint a;
        bytes3 b;
        mapping (uint => uint) map;
    
    mapping (uint => mapping(bool => Data[])) public data;

这将会生成以下形式的函数

function data(uint arg1, bool arg2, uint arg3) public returns (uint a, bytes3 b) 
    a = data[arg1][arg2][arg3].a;
    b = data[arg1][arg2][arg3].b;

请注意，因为没有好的方法来提供映射的键，所以结构中的映射map被省略。