基于以太坊的智能合約開發Solidity（基礎篇）

參考教程：基于以太坊的智能合約開發教程【Solidity】_嗶哩嗶哩_bilibili

1、第一個程序——Helloworld：

//聲明版本號（程序中的版本號要和編譯器版本號一致）
pragma solidity ^0.5.17;
//合約
contract HelloWorld
{//合約屬性變量，也叫狀態變量（定義方式：數據類型 變量名 = 數據）string myName = "helloworld";  //在solidity中，用單引號包含字符串也是可以的//合約中的方法（注意語法順序，其中此處“view”代表方法只讀，不會消耗燃料；“returns”后的是返回值類型）function getName() public view returns(string){return myName;  //返回值類型要與returns聲明的嚴格相同}//可以修改屬性變量的值，但是會消耗燃料function changeName(string _newName) public{myName = _newName;}//“pure”代表不能讀取也不能改變狀態變量function pureName(string _name) public pure returns(string){return _name;}/*用constant、view、pure修飾function分別表示：constant:只能讀取不可改變狀態變量(就是contract中定義的變量）view:只能讀取不可改變狀態變量,和constant一樣pure:不能讀取也不能改變狀態變量*/}

（1）程序編譯完成后，需要在虛擬機上運行，將合約部署好后便可執行剛剛編寫的函數。（注意，合約一旦部署，就會永久存在于區塊鏈上，且不可篡改，不過可以銷毀）

（2）執行完成后，可以得到以下交易信息，下圖所示的就是生成的區塊信息：

（3）代碼相關：

①屬性變量定義方式：數據類型變量名 = 數據（變量命名規則和c語言相同）

②一般用雙引號包含一串字符串，不過在solidity中，用單引號包含字符串也是可以的。

③Solidity值類型：（在Solidity中，一旦一個變量被指定了某個數據類型，如果不經過強制轉換，那么它就永遠是這個數據類型，在調用函數時如果形參和實參類型不同將會報錯）

? 布爾類型（bool）：可能的取值為字符常量值true或false

? 整型（int/uint）：分別表示有符號和無符號的不同位數的整型變量，支持關鍵字uint8到 uint256（無符號，從8位到256位）以及int8到int256，以8位為步長遞增

? 定長浮點型（fixed / ufixed）：表示各種大小的有符號和無符號的定長浮點型，在關鍵字ufixedMxN和fixedMxN中，M表示該類型占用的位數，N表示可用的小數位數

? 地址（address）：存儲一個 20 字節的值（以太坊地址大小）

? 定長字節數組：關鍵字有 bytes1，bytes2，bytes3，...，bytes32

? 枚舉（enum）：一種用戶可以定義類型的方法，與C語言類似，默認從0開始遞增，一般用來模擬合約的狀態

? 函數（function）：一種表示函數的類型

④solidity函數的標準形式：

function?functionName() {private|internal|external|public} [pure|constant|view|payable] [returns()]

在合約中定義函數要以function開頭，后接函數名稱，括號內則是傳入函數中的參數（每一個參數的類型以及名稱要依次寫出，沒有參數則不寫），“returns”后接該函數返回值的類型（無返回值則可以不寫returns）。

⑤用constant、view、pure修飾function分別表示：

? ? constant：只能讀取、不可改變狀態變量（就是contract中定義的變量）

? ? view：只能讀取、不可改變狀態變量，和constant一樣，不消耗燃料

? ? pure：不能讀取也不能改變狀態變量，一個固定的輸入只能有一個固定的輸出

[1]以下情況被認為是修改狀態：修改狀態變量（函數體外部、合約內部創建的變量就是狀態變量）、產生事件、創建其它合約、使用selfdestruct、通過調用發送以太幣、調用任何沒有標記為view或者pure的函數、使用低級調用、使用包含特定操作碼的內聯匯編。

[2]以下被認為是從狀態中進行讀取：讀取狀態變量、訪問this.balance或者 <address>.balance、訪問block,tx,msg中任意成員（除msg.sig和msg.data之外）、調用任何未標記為pure的函數、使用包含某些操作碼的內聯匯編。

⑥用external、public、internal、private修飾function分別表示：

? ? external：外部函數作為合約接口的一部分，意味著可以從其他合約和交易中調用，? 一個外部函數f不能從內部調用（即f不起作用，但this.f()可以，這些后續都會詳細介紹），當收到大量數據的時候，外部函數有時候會更有效率。

? ? public：public函數是合約接口的一部分，可以在內部或通過消息調用。對于public狀態變量，會自動生成一個getter函數。

? ? internal：這些函數和狀態變量只能是內部訪問（即從當前合約內部或從它派生的合約訪問），不使用this調用。

? ? private：private函數和狀態變量僅在當前定義它們的合約中使用，并且不能被派生合約使用。

⑦solidity中函數可以遞歸調用。

⑧solidity可以使用import導入其它源文件：

[1]import "filename";??//從“filename”中導入所有的全局符號到當前全局作用域中

[2]import * as symbolName from "filename";??//創建一個新的全局符號symbolName，其成員均來自“filename”中的全局符號

[3]import {symbol1 as alias, symbol2} from "filename";??//創建新的全局符號alias和symbol2，分別從"filename"引用symbol1和symbol2

[4]import "filename" as symbolName;??//這條語句等同于import * as symbolName from "filename";

2、語法——邏輯運算：

//聲明版本號（程序中的版本號要和編譯器版本號一致）
pragma solidity ^0.5.17;
//合約
contract BoolTest
{bool a; ?//創建布爾類型變量時如不初始化，默認賦為falsefunction geta() public returns(bool){return a;}function getnota() public returns(bool){return !a; ?//a當前為false，經過非運算后會返回true}int c = 1;int d = 2;//（這部分與c語言幾乎完全相同，就不列舉所有情形了）function cdequal() public returns(bool){return c==d; ?//c與d當前不相等，c==d不成立，會返回false}function cdequalAnd() public returns(bool){return c==d && true; ?//c==d返回false，false與true進行與運算，結果為false}function cdequalOr() public returns(bool){return c==d || true; ?//c==d返回false，false與true進行或運算，結果為true}function cdnotequalAnd() public returns(bool){return c!=d && true; ?//c與d當前不相等，c！=d成立，返回true，true與true進行或運算，結果為true}
}

3、語法——整型與算術運算：

//聲明版本號（程序中的版本號要和編譯器版本號一致）
pragma solidity ^0.5.17;
//合約
contract MathTest
{//加（a與b為傳入方法中的參數，下同理）function add(uint a,uint b) public returns(uint){return a+b;}//減function minus(uint a,uint b) public returns(uint){return a-b;}//乘function multiply(uint a,uint b) public returns(uint){return a*b;}//除function divide(uint a,uint b) public returns(uint){return a/b;}//取余運算function mod(uint a,uint b) public returns(uint){return a%b;}//冪運算function square(uint a,uint b) public returns(uint){return a**b;}
}

4、語法——位運算：

//聲明版本號（程序中的版本號要和編譯器版本號一致）
pragma solidity ^0.5.17;
//合約
contract MathTest
{//uint8表示大小為8個位的無符號整型uint8 a = 3; ?//二進制表示為00000011uint8 b = 4; ?//二進制表示為00000100//按位與（該部分和c語言也幾乎完全相同）function bitwiseAnd() public returns(uint8){return a&b;}//按位或function bitwiseOr() public returns(uint8){return a|b;}//按位取反function tilde() public returns(uint8){return ~a;}//按位異或function caret() public returns(uint8){return a^b;}//左移（左移運算符后接左移的位數）function leftShift() public returns(uint8){return a<<1;}//右移（右移運算符后接右移的位數）function rightShift() public returns(uint8){return a>>1;}
}

（圖源：https://blog.csdn.net/aiwaston/article/details/113665723）

5、語法——復合運算：

//聲明版本號（程序中的版本號要和編譯器版本號一致）
pragma solidity ^0.5.17;
//合約
contract MathTest
{uint a = 1;//該語法也和c語言基本完全相同//輸出afunction add1() public returns(uint){return a++; ?//執行完該語句后a的值會加1}//輸出a+1function add2() public returns(uint){return ++a; ?//執行該語句前a的值會加1，然后再執行該語句}//輸出afunction sub1() public returns(uint){return a--; ?//執行完該語句后a的值會減1}//輸出a-1function sub2() public returns(uint){return --a; ?//執行該語句前a的值會減1，然后再執行該語句}
}

6、現象——整型溢出：

//聲明版本號（程序中的版本號要和編譯器版本號一致）
pragma solidity ^0.5.17;
//合約
contract MathTest
{//這部分也與c語言幾乎完全相同function flow() view public returns(uint8){uint8 mm ?= 255; ?//二進制為11111111mm++;return mm; ?//mm只有8位，但是對于mm，再加1會得到100000000，只能取前8位，于是返回0而不是256}function flow2() view public returns(uint256){uint8 mm ?= 255;mm++;return mm; ?//即使返回值聲明有256位，但是在“mm++”這一步mm就被修改為0，所以返回的還是0}function flow3() view public returns(uint){uint mm ?= 255; ?//這次沒對mm的位數進行限制，它可以裝下100000000mm++;return mm;}function flow4() view public returns(uint8){uint8 nn = 0;nn--;return nn; ?//對00000000做減法，會先給“第九位”添1（要明確nn的位數），那么就會得到結果11111111，轉換成十進制就是255（對于有符號數，就涉及到了補碼的運算，同理，先轉換成補碼按此規律運算，再轉換回十進制）}
}

7、現象——非法運算：

//聲明版本號（程序中的版本號要和編譯器版本號一致）
pragma solidity ^0.5.17;
//合約
contract MathTest
{function errorTest() view public returns(int){int a = 2;int b = 3;return a/b; ?//既然聲明了返回值為整型，那么就不可能得到小數//不過solidity允許整型運算的過程中存在小數，只是結果不能接納小數，比如2/5-2/5//solidity會將表達式計算出結果后再按照一定的規則（比如整形溢出等）進行處理，比如2**99-2**99+1}function errorTest2() view public returns(int){int a = 2;int b = 0;return a/b; ?//0不能做除數，這個方法甚至不能成功編譯}function errorTest3() view public returns(int){int a = -1;int b = 0;return b >> a; ?//位移運算符不接受負數}}

8、語法——固定長度字節數組：

//聲明版本號（程序中的版本號要和編譯器版本號一致）
pragma solidity ^0.5.17;
//合約
contract ByteArray
{bytes1 public num1 = 0x7a; ?//1個字節長度的變量bytes2 public num2 = 0x7a68; ?//2個字節長度的變量bytes12 public num3 = 0x7a68656e676a69616e78756e; ?//12個字節長度的變量
}

（1）在solidity中，直接用public聲明成員變量，編譯部署后，會生成一個默認的get方法，通過該方法可以直接查看這個成員屬性，而不需要通過自擬函數返回這個成員屬性。

（2）字節數組同樣支持位運算以及邏輯運算。

（3）固定長度字節數組不可以僅僅對某個字段進行更改（可以僅對某個字段進行讀取，如下表所示），要么就直接對其整體重新賦值。

名稱

num3[0]

num3[1]

num3[2]

num3[3]

num3[4]

num3[5]

num3[6]

num3[7]

num3[8]

num3[9]

num3[10]

num3[11]

內容

0x7a

0x68

0x65

0x6e

0x67

0x6a

0x69

0x61

0x6e

0x78

0x75

0x6e

（4）定長字節數組的關鍵字有bytes1，bytes2，bytes3，...，bytes32。

（5）不管是定長數組還是動態長度數組，都不能越界訪問，否則會報錯。

9、語法——動態長度字節數組：

//聲明版本號（程序中的版本號要和編譯器版本號一致）
pragma solidity ^0.5.17;
//合約
contract DynamicByteArray
{bytes public name = new bytes(2); ?//為動態字節數組開辟2個字節的空間function initName() public{name[0] = 0x7a;  //對動態長度字節數組進行初始化name[1] = 0x68;}function getLength() view public returns(uint){return name.length; ?//8個位（一個字節）為一個長度單位}function changeName() public{name[0] = 0x88; ?//可以對某一字段進行修改}function changeLength() public{name.length = 5; ?//可以修改數組的長度，不過修改的同時會將數組的內容全部置為0}function pushTest() public{name.push(0x99); ?//可以在數組末尾追加字節元素，同時增加數組的長度}
}

（1）動態長度字節數組可以僅對某個字段進行更改。

（2）可以通過修改動態長度數組的length屬性修改動態長度數組的長度，不過修改的同時會將數組的內容全部置為0。

（3）動態長度數組有push方法，使用該方法可以在數組末尾追加指定的字節元素，同時增加數組的長度。