智能合约语言 Solidity 教程系列8 - Solidity API

Posted 2020-11-05

这是Solidity教程系列文章第8篇介绍Solidity API，它们主要表现为内置的特殊的变量及函数，存在于全局命名空间里。

写在前面

Solidity 是以太坊智能合约编程语言，阅读本文前，你应该对以太坊、智能合约有所了解，
如果你还不了解，建议你先看以太坊是什么

Solidity API 主要表现为Solidity 内置的特殊的变量及函数，他们存在于全局命名空间里，主要分为以下几类：

1. 有关区块和交易的属性
2. 有关错误处理
3. 有关数学及加密功能
4. 地址相关
5. 合约相关

下面详细讲解下

区块和交易的属性（Block And Transaction Properties）

用来提供一些区块链当前的信息。

• block.blockhash(uint blockNumber) returns (bytes32)：返回给定区块号的哈希值，只支持最近256个区块，且不包含当前区块。
• block.coinbase (address): 当前块矿工的地址。
• block.difficulty (uint):当前块的难度。
• block.gaslimit (uint):当前块的gaslimit。
• block.number (uint):当前区块的块号。
• block.timestamp (uint): 当前块的Unix时间戳（从1970/1/1 00:00:00 UTC开始所经过的秒数）
• msg.data (bytes): 完整的调用数据（calldata）。
• msg.gas (uint): 当前还剩的gas。
• msg.sender (address): 当前调用发起人的地址。
• msg.sig (bytes4):调用数据(calldata)的前四个字节（例如为：函数标识符）。
• msg.value (uint): 这个消息所附带的以太币，单位为wei。
• now (uint): 当前块的时间戳(block.timestamp的别名)
• tx.gasprice (uint) : 交易的gas价格。
• tx.origin (address): 交易的发送者（全调用链）

注意：
msg的所有成员值，如msg.sender,msg.value的值可以因为每一次外部函数调用，或库函数调用发生变化（因为msg就是和调用相关的全局变量）。

不应该依据 block.timestamp, now 和 block.blockhash来产生一个随机数（除非你确实需要这样做），这几个值在一定程度上被矿工影响（比如在×××合约里，不诚实的矿工可能会重试去选择一个对自己有利的hash）。

对于同一个链上连续的区块来说，当前区块的时间戳（timestamp）总是会大于上一个区块的时间戳。

为了可扩展性的原因，你只能查最近256个块，所有其它的将返回0.

错误处理

• assert(bool condition)
  用于判断内部错误，条件不满足时抛出异常
• require(bool condition):
  用于判断输入或外部组件错误，条件不满足时抛出异常
• revert():
  终止执行并还原改变的状态

数学及加密功能

• addmod(uint x, uint y, uint k) returns (uint):
  计算(x + y) % k，加法支持任意的精度且不会在2**256处溢出，从0.5.0版本开始断言k != 0。
• mulmod(uint x, uint y, uint k) returns (uint):
  计算 (x * y) % k， 乘法支持任意的精度且不会在2**256处溢出， 从0.5.0版本开始断言k != 0。
• keccak256(...) returns (bytes32):
  使用以太坊的（Keccak-256）计算HASH值。紧密打包参数。
• sha256(...) returns (bytes32):
  使用SHA-256计算hash值，紧密打包参数。
• sha3(...) returns (bytes32):
  keccak256的别名
• ripemd160(...) returns (bytes20):
  使用RIPEMD-160计算HASH值。紧密打包参数。
• ecrecover(bytes32 hash, uint8 v, bytes32 r, bytes32 s) returns (address):
  通过椭圆曲线签名来恢复与公钥关联的地址，或者在错误时返回零。可用于签名数据的校验，如果返回结果是签名者的公匙地址，那么说明数据是正确的。

  ecrecover函数需要四个参数，需要被签名数据的哈希结果值，r，s，v分别来自签名结果串。
  r = signature[0:64]
  s = signature[64:128]
  v = signature[128:130]
  其中v取出来的值或者是00或01。要使用时，我们先要将其转为整型，再加上27，所以我们将得到27或28。在调用函数时v将填入27或28。

用javascript表达如下:

    var msg = ‘0x8CbaC5e4d803bE2A3A5cd3DbE7174504c6DD0c1C‘

    var hash = web3.sha3(msg)
    var sig = web3.eth.sign(address, h).slice(2)
    var r = `0x${sig.slice(0, 64)}`
    var s = `0x${sig.slice(64, 128)}`
    var v = web3.toDecimal(sig.slice(128, 130)) + 27

订阅区块链技术专栏可以参考到完整的使用例子。

紧密打包参数（tightly packed）意思是说参数不会补位，是直接连接在一起的，下面几个是相等的。 ``` keccak256("ab", "c") keccak256("abc") keccak256(0x616263) // hex keccak256(6382179) keccak256(97, 98, 99) //ascii ``` 如果需要填充，可以使用显式类型转换：keccak256("\x00\x12") 与keccak256(uint16(0x12))相同。 注意，常量将使用存储它们所需的最少字节数来打包，例如keccak256(0) == keccak256(uint8(0))和keccak256(0x12345678) == keccak256(uint32(0x12345678)) 在私链(private blockchain)上运行sha256,ripemd160或ecrecover可能会出现Out-Of-Gas报错。因为私链实现了一种预编译合约，合约要在收到第一个消息后才会真正存在（虽然他们的合约代码是硬编码的）。而向一个不存在的合约发送消息，所以才会导致Out-Of-Gas的问题。一种解决办法（workaround）是每个在你真正使用它们之前先发送1 wei到这些合约上来完成初始化。在官方和测试链上没有这个问题。 ## 地址相关 *

.balance (uint256): Address的余额，以wei为单位。 *

.transfer(uint256 amount): 发送给定数量的ether到某个地址，以wei为单位。失败时抛出异常。 *

.send(uint256 amount) returns (bool): 发送给定数量的ether到某个地址，以wei为单位, 失败时返回false。 *

.call(...) returns (bool): 发起底层的call调用。失败时返回false。 *

.callcode(...) returns (bool): 发起底层的callcode调用，失败时返回false。 不鼓励使用，未来可能会移除。 *

.delegatecall(...) returns (bool): 发起底层的delegatecall调用，失败时返回false **警告**：send() 执行有一些风险：如果调用栈的深度超过1024或gas耗光，交易都会失败。因此，为了保证安全，必须检查send的返回值，如果交易失败，会回退以太币。如果用transfer会更好。 ## 合约相关 * this（当前合约的类型）: 表示当前合约，可以显式的转换为Address * selfdestruct(address recipient): 销毁当前合约，并把它所有资金发送到给定的地址。 * suicide(address recipient): selfdestruct的别名 另外，当前合约里的所有函数均可支持调用，包括当前函数本身。 ## 参考文档 * [Special Variables and Functions](https://solidity.readthedocs.io/en/develop/units-and-global-variables.html#units-and-globally-available-variables) * [深入浅出区块链](https://learnblockchain.cn/) - 系统学习区块链，打造最好的区块链技术博客。