??Solidity是傳說中編寫智能合約的腳本語言，運行在EVM中；用以解決區(qū)塊鏈中的任務執(zhí)行。一個目前看起來還非常稚嫩的語言。這里做一個結構性介紹。并據此展開詳細的說明。

Solidity語言特點

Solidity 是一門面向合約的、為實現(xiàn)智能合約而創(chuàng)建的高級編程語言。
這門語言受到了 C++，Python 和 Javascript 語言的影響，設計的目的是能在以太坊虛擬機（EVM）上運行。
Solidity 是靜態(tài)類型語言，支持繼承、庫和復雜的用戶定義類型等特性。
使用Solidity 語言，可以為各種應用創(chuàng)建合約
- 投票；
- 眾籌；
- 秘密競價（盲拍）；
- 多重簽名的錢包；
- 以及其他應用；

Slidity語言結構

源代碼文件

源代碼文件與其他語言一樣，使用文本文件，擴展名使用sol。
文件的的組織操作系統(tǒng)的文件一樣，使用目錄組織；
- 文件之間使用import引用，引用可以指定目錄名。這個與ES6語法類似。
- import "filename";
  - 此語句將從 “filename” 中導入所有的全局符號到當前全局作用域中。
- import * as symbolName from "filename";
  - 創(chuàng)建一個新的全局符號 symbolName，其成員均來自 "filename" 中全局符號。
- import {symbol1 as alias, symbol2} from "filename";
  - 創(chuàng)建新的全局符號 alias 和 symbol2，分別從 "filename" 引用 symbol1 和 symbol2 。
- import "filename" as symbolName;
  - 條語句等同于 import * as symbolName from "filename";。

文件結構

頭
- 版本申明
- import
合約
- contract 合同名 {}
注釋
- 與javascript一樣，行注釋與塊注釋。
- //
- /**/

例子

other.sol

pragma solidity ^0.6.1;

contract Other {
    uint value;
}

solidity.sol

pragma solidity ^0.6.1;

import "./other.sol";
// 行注釋
contract MySol is Other {
    /**
    塊注釋
    */
    uint age;
}

編譯
- solcjs --abi solidity.sol other.sol

多文件編譯

合約contract

在 Solidity 中，合約類似于面向對象編程語言中的類。每個合約中可以包含
1. 狀態(tài)變量;
2. 函數(shù);
3. 函數(shù)修飾器;
4. 事件;
5. 結構類型;
6. 枚舉類型 ;
合約可以繼承的

合約定義


    contract 合約名 [is] 父合約｛
        // 1. 狀態(tài)變量;
        // 2. 函數(shù);
        // 3. 事件;
        // 4. 結構類型；
        // 5. 枚舉類型;
    ｝

狀態(tài)變量


    contract MyContract {
        uint varState; // 狀態(tài)變量
        // ...
    }

狀態(tài)變量：
- 類型存儲名;
- 類型見后面說明；

函數(shù)與函數(shù)修飾

合約中可執(zhí)行單元


contract Purchase {
    address public seller;

    modifier onlySeller() { // 修飾器
        require(
            msg.sender == seller,
            "Only seller can call this."
        );
        _;
    }

    function abort() public onlySeller { // 函數(shù)與修飾器使用
        // ...
    }
}

事件

事件是能方便地調用以太坊虛擬機日志功能的接口。

    contract SimpleAuction {
        
        event HighestBidIncreased(address bidder, uint amount); // 事件

        function bid() public payable {
            // ...
            emit HighestBidIncreased(msg.sender, msg.value); // 觸發(fā)事件
        }
    }

結構類型

結構是可以將幾個變量分組的自定義類型
- 用戶自定義復合類型

    contract Ballot {
        struct Voter { // 結構
            uint weight;
            bool voted;
            address delegate;
            uint vote;
        }
        // .....
    }

枚舉類型

舉可用來創(chuàng)建由一定數(shù)量的“常量值”構成的自定義類型.

    contract Purchase {
        enum State { Created, Locked, Inactive } // 枚舉
    }

合同繼承

使用is關鍵字實現(xiàn)。

    pragma solidity ^0.4.16;

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

    // 使用 is 從另一個合約派生。派生合約可以訪問所有非私有成員，包括內部函數(shù)和狀態(tài)變量，
    // 但無法通過 this 來外部訪問。
    contract mortal is owned {
        function kill() {
            if (msg.sender == owner) selfdestruct(owner);
        }
    }

主要：
- 繼承包含抽象類與接口的定義。

抽象合約

語法沒有什么差異，主要在函數(shù)的實現(xiàn)上：
- 包含抽象函數(shù) // 沒有實現(xiàn)函數(shù)體的函數(shù)就是抽象函數(shù)
- 抽象合約：
  - 主要是只有抽象函數(shù)的合約就是接口合約。
  - 實現(xiàn)函數(shù)與抽象函數(shù)混雜的就是抽象合約。

    contract Feline {    // 可以包含實現(xiàn)的就是抽象合約，這里只有一個抽象函數(shù)，實際也是接口合約。
        function utterance() public returns (bytes32);   
    }
    contract Cat is Feline {
        function utterance() public returns (bytes32) { return "miaow"; }
    }

庫

使用libarary定義庫，定義好的庫可以在合約中使用，下面是官方的例子:
- 庫的語法與合約差不多，合約可以使用庫中數(shù)據與函數(shù)。

pragma solidity ^0.4.16;

library Set {
  // 我們定義了一個新的結構體數(shù)據類型，用于在調用合約中保存數(shù)據。
  struct Data { mapping(uint => bool) flags; }

  // 注意第一個參數(shù)是“storage reference”類型，因此在調用中參數(shù)傳遞的只是它的存儲地址而不是內容。
  // 這是庫函數(shù)的一個特性。如果該函數(shù)可以被視為對象的方法，則習慣稱第一個參數(shù)為 `self` 。
  function insert(Data storage self, uint value)
      public
      returns (bool)
  {
      if (self.flags[value])
          return false; // 已經存在
      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 {
        // 不需要庫的特定實例就可以調用庫函數(shù)，
        // 因為當前合約就是“instance”。
        require(Set.insert(knownValues, value));
    }
    // 如果我們愿意，我們也可以在這個合約中直接訪問 knownValues.flags。
}

數(shù)據類型與數(shù)據

數(shù)據的定義

語法：
- 類型變量名 = 初始值
- 變量名遵循Javascript的命名規(guī)則。
刪除變量
- delete 變量名；
常量：
- constant：
- int constant a = 2000;

數(shù)據類型與字面值

布爾類型與布爾值

類型關鍵字：bool
布爾值：true與false

整數(shù)類型與整數(shù)值

類型關鍵值：
- int / uint （有符號與無符號）
- 整數(shù)也分字節(jié)大?。簡挝皇俏?，8位一個字節(jié)，根據對齊規(guī)則，必須是8的倍數(shù)。
  - int8/uint8
  - 。。。
  - int256/uint256 = int/uint
整數(shù)值：
- 只支持10與16進制
  - 普通法表示：122
    - 不能前綴0。
    - 16進制使用hex前綴轉換：hex"001122FF" 或者 0x前綴。
  - 科學記數(shù)法表示：1e10
    - 指數(shù)必須是整數(shù)，不支持小數(shù)。

小數(shù)類型與小數(shù)值

小數(shù)類型關鍵字：fixed / ufixed
- 有符號與無符號小數(shù)
- 小數(shù)還可以自帶精度表示：
  - ufixedMxN / fixedMxN (M表示表示該類型占用的位數(shù)，N表示可用的小數(shù)位數(shù))
    - M也必須是8的倍數(shù)，最大256。
小數(shù)值：
- 使用小數(shù)點表示小數(shù)。與整數(shù)一樣，分成普通表示與科學表示。
例子：
- ufixed32x2 score = 12.45;
注意：
- Solidity 還沒有完全支持定長浮點型?？梢月暶鞫ㄩL浮點型的變量，但不能給它們賦值或把它們賦值給其他變量。。

地址類型與地址值

地址類型存儲一個 20 字節(jié)的值（以太坊地址的大?。?。
地址類型也有成員變量，并作為所有合約的基礎。

地址類型關鍵字：address
地址值表示：0x開頭的16進制表示。
地址變量包含多個成員(成員屬性與成員函數(shù))，用來訪問地址相關信息：
- balance ：balance 屬性來查詢一個地址的余額
- send/transfer ：transfer 函數(shù)向一個地址發(fā)送以太幣Ether （以 wei 為單位）：

備注：地址的所有成員：
1. <address>.balance (uint256):
  - 以Wei為單位的地址類型的余額。
2. <address>.transfer(uint256 amount):
  - 向地址類型發(fā)送數(shù)量為amount的Wei，失敗時拋出異常，發(fā)送 2300 gas 的礦工費，不可調節(jié)。
3. <address>.send(uint256 amount) returns (bool):
  - 向地址類型發(fā)送數(shù)量為 amount 的 Wei，失敗時返回 false，發(fā)送 2300 gas 的礦工費用，不可調節(jié)。
4. <address>.call(...) returns (bool):
  - 發(fā)出低級函數(shù) CALL，失敗時返回 false，發(fā)送所有可用 gas，可調節(jié)。
5. <address>.callcode(...) returns (bool)：
  - 發(fā)出低級函數(shù) CALLCODE，失敗時返回 false，發(fā)送所有可用 gas，可調節(jié)。
6. <address>.delegatecall(...) returns (bool):
  - 發(fā)出低級函數(shù) DELEGATECALL，失敗時返回 false，發(fā)送所有可用 gas，可調節(jié)。

數(shù)組類型與值表示

數(shù)組關鍵字：類型[]
數(shù)組的創(chuàng)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;
        }
    }

兩個特殊的數(shù)組：
- bytes 與 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)
            // 這里我們有 a.length == 7 以及 b.length == len
            a[6] = 8;
        }
    }

數(shù)組字面值
- [1, 2, 3, 4]
數(shù)組變量賦值的注意事項：長度一致
- 下面例子無法賦值：

// 這段代碼并不能編譯。

pragma solidity ^0.4.0;

contract C {
    function f() public {
        // 這一行引發(fā)了一個類型錯誤，因為 unint[3] memory
        // 不能轉換成 uint[] memory。
        uint[] x = [uint(1), 3, 4];
    }
}

數(shù)組的成員
- length屬性：獲取數(shù)組長度，還可以通過這個成員屬性修改數(shù)組的長度（只對存儲有效，為位置在內存的變量無效，參考后面存儲位置的說明）
- push函數(shù)：用來向數(shù)組末尾添加數(shù)據
- 這length對字符串數(shù)組無效。
多維數(shù)組：
- bool[2][3] m_pairsOfFlags;

字符串類型與值表示

字符串也是數(shù)組，其字面值表示：
- "foo":3字節(jié)字符數(shù)組。
- 字符串數(shù)組與bytes數(shù)組可以隱式轉換。
字符串支持轉移字符
- 字符串字面常數(shù)支持轉義字符，例如 \n，\xNN 和 \uNNNN。\xNN 表示一個 16 進制值，最終轉換成合適的字節(jié)，而 \uNNNN 表示 Unicode 編碼值，最終會轉換為 UTF-8 的序列。

枚舉類型

定義枚舉類型
- enum ActionChoices { GoLeft, GoRight, GoStraight, SitStill }
使用枚舉類型
- 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;
    }

結構體

結構體是定義新的類型，語法如下：


    struct Funder {
        address addr;
        uint amount;
    }

結構體不能包含自己。

存儲位置

所有的復雜類型，即數(shù)組和結構類型，都有一個額外屬性，“數(shù)據位置”，
1. 說明數(shù)據是保存在內存memory 中還是存儲storage 中。
2. 根據上下文不同，大多數(shù)時候數(shù)據有默認的位置，但也可以通過在類型名后增加關鍵字 storage 或 memory 進行修改。
3. 函數(shù)參數(shù)（包括返回的參數(shù)）的數(shù)據位置默認是 memory，局部變量的數(shù)據位置默認是 storage，狀態(tài)變量的數(shù)據位置強制是 storage 。
第三種數(shù)據位置calldata
1. 這是一塊只讀的，且不會永久存儲的位置，用來存儲函數(shù)參數(shù)。
2. 外部函數(shù)的參數(shù)（非返回參數(shù)）的數(shù)據位置被強制指定為 calldata ，效果跟 memory 差不多。
例子：

pragma solidity ^0.4.0;

contract C {
    uint[] x; // x 的數(shù)據存儲位置是 storage

    // memoryArray 的數(shù)據存儲位置是 memory
    function f(uint[] memoryArray) public {
        x = memoryArray; // 將整個數(shù)組拷貝到 storage 中，可行
        var y = x;  // 分配一個指針（其中 y 的數(shù)據存儲位置是 storage），可行
        y[7]; // 返回第 8 個元素，可行
        y.length = 2; // 通過 y 修改 x，可行
        delete x; // 清除數(shù)組，同時修改 y，可行
        // 下面的就不可行了；需要在 storage 中創(chuàng)建新的未命名的臨時數(shù)組， /
        // 但 storage 是“靜態(tài)”分配的：
        // y = memoryArray;
        // 下面這一行也不可行，因為這會“重置”指針，
        // 但并沒有可以讓它指向的合適的存儲位置。
        // delete y;

        g(x); // 調用 g 函數(shù)，同時移交對 x 的引用
        h(x); // 調用 h 函數(shù)，同時在 memory 中創(chuàng)建一個獨立的臨時拷貝
    }

    function g(uint[] storage storageArray) internal {}
    function h(uint[] memoryArray) public {}
}

映射(key - value)

映射類型在聲明語法為
- mapping(_KeyType => _ValueType)。
- 其中 _KeyType 可以是除了映射、變長數(shù)組、合約、枚舉以及結構體以外的幾乎所有類型。
- _ValueType 可以是包括映射類型在內的任何類型。
映射可以視作哈希表
- 它們在實際的初始化過程中創(chuàng)建每個可能的 key，并將其映射到字節(jié)形式全是零的值：一個類型的默認值。
- 然而下面是映射與哈希表不同的地方：
  - 在映射中，實際上并不存儲 key，而是存儲它的keccak256哈希值，從而便于查詢實際的值。

類型轉換

類型轉換一般分成顯式轉換與隱式轉換：
- 顯式轉換：類型（值）

運算符與表達式

布爾運算

! （邏輯非）
&& （邏輯與， "and" ）
|| （邏輯或， "or" ）
== （等于）
!= （不等于）

整數(shù)運算

比較運算符：
- <= ， < ， == ， != ， >= ， > （返回布爾值）
位運算符：
- & ， | ， ^ （異或）， ~ （位取反）
算數(shù)運算符：
- + ， - ，一元運算 - ，一元運算 + ， * ， / ， % （取余）， ** （冪）， << （左移位）， >> （右移位）

小數(shù)運算

比較運算符：
- <=， <， ==， !=， >=， > （返回值是布爾型）
算術運算符：
- +， -，一元運算 -，一元運算 +， *， /， % （取余數(shù)）

地址運算

比較運算：
- <=， <， ==， !=， >= 和 >

數(shù)組運算

比較運算符：
- <=， <， ==， !=， >=， > （返回布爾型）
位運算符：
- &， |， ^ （按位異或）， ~ （按位取反）， << （左移位）， >> （右移位）
索引訪問：
- 如果 x 是 bytesI 類型，那么 x[k] （其中 0 <= k < I）返回第 k 個字節(jié)（只讀）。
.length
- 表示這個字節(jié)數(shù)組的長度（對定長只讀）.

流程控制

JavaScript 中的大部分控制結構在 Solidity 中都是可用的，除了 switch 和 goto。
- if，else，
- while，
- do，
- for，
- break，continue，return，
- ? :
注意：
- 用于表示條件的括號不可以被省略，單語句體兩邊的花括號可以被省略。
- 與C和JavaScript不同， Solidity 中非布爾類型數(shù)值不能轉換為布爾類型，因此 if (1) { ... } 的寫法在 Solidity 中無效。

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SOL01:Solidity語言基礎

Solidity語言特點

Slidity語言結構

源代碼文件

目錄

文件結構

例子

合約contract

合約定義

狀態(tài)變量

函數(shù)與函數(shù)修飾

事件

結構類型

枚舉類型

合同繼承

抽象合約

庫

數(shù)據類型與數(shù)據

數(shù)據的定義

數(shù)據類型與字面值

布爾類型與布爾值

整數(shù)類型與整數(shù)值

小數(shù)類型與小數(shù)值

地址類型與地址值

數(shù)組類型與值表示

字符串類型與值表示

枚舉類型

結構體

存儲位置

映射(key - value)

類型轉換

運算符與表達式

布爾運算

整數(shù)運算

小數(shù)運算

地址運算

數(shù)組運算

流程控制

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