前言

在Solidity智能合約開發中，錯誤處理是保障合約安全和可靠性的重要環節。與傳統編程語言不同，EVM（以太坊虛擬機）的錯誤處理機制具有獨特的特性，本文將詳細介紹Solidity中錯誤處理的核心概念、方法及最佳實踐。

EVM錯誤處理機制

EVM錯誤處理的核心特性

EVM的錯誤處理機制與Java、JavaScript等傳統語言有本質區別：當EVM執行過程中遇到錯誤（如數組越界、除零操作等），會觸發交易回退（revert），導致整個交易的狀態變更被撤銷。這種機制確保了以太坊交易的原子性——所有操作要么全部成功，要么全部失敗，不會出現部分狀態修改的情況。

傳統語言錯誤處理 vs EVM錯誤處理
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│ 開始執行      │     │ 開始執行      │
│              │     │              │
│ 操作1 生效    │     │ 操作1 生效    │
│              │     │              │
│ 發生錯誤      │     │ 發生錯誤      │
│              │     │              │
│ 操作2 未執行  │     │ 回退到初始狀態 │
│              │     │              │
└──────────────┘     └──────────────┘

程序中的錯誤處理

在合約代碼中，錯誤處理主要通過條件檢查、錯誤拋出和異常捕獲來實現。無論主動拋出錯誤還是遇到未處理的情況，EVM都會回滾交易。以下是Solidity中錯誤處理的核心方法：

錯誤拋出方法

Solidity提供了三種拋出異常的方式：require()、assert()和revert()，每種方式適用于不同的場景。

require()函數

require()函數用于在執行邏輯前檢查輸入參數或合約狀態是否滿足條件，不滿足時拋出異常并回滾交易。

pragma solidity >=0.8.0;
contract testRequire {function vote(uint age) public {require(age >= 18, "只有18歲以上才可以投票");// 投票邏輯...}function transferOwnership(address newOwner) public {require(owner() == msg.sender, "調用者不是Owner");// 所有權轉移邏輯...}
}

require()觸發異常的場景

• 消息調用的函數未正確結束（耗盡gas、無匹配函數或自身拋出異常）
• 使用new關鍵字創建合約失敗
• 調用不存在的外部函數
• 向不可接收ETH的合約轉賬或調用無payable修飾符的函數

關鍵特性

• 觸發REVERT操作碼回滾交易
• 未使用的Gas返回給交易發起者
• 適用于檢查用戶輸入、外部調用返回值和合約狀態

assert()函數

assert()函數用于檢查內部邏輯的正確性，假設條件始終為真，否則表示程序出現未知錯誤。

pragma solidity >=0.8.0;
contract testAssert {bool public inited;function checkInitValue() internal {// 假設inited永遠為falseassert(!inited);// 其他邏輯...}
}

assert()觸發異常的場景

• 數組或固定長度bytesN索引越界
• 除零或模零運算
• 負數位移
• 枚舉類型轉換錯誤
• 調用未初始化的內部函數類型變量

關鍵特性

• 在Solidity 0.8.0及以上版本觸發REVERT操作碼
• 適用于檢查溢出錯誤和不應該發生的異常情況
• 可被分析工具（如STMChecker）用于錯誤檢測

require() vs assert()：選擇指南

場景	優先使用require()	優先使用assert()
檢查用戶輸入	?	?
檢查外部調用返回值	?	?
檢查合約狀態	?	?
函數開頭條件檢查	?	?
檢查溢出錯誤	?	?
檢查不應該發生的情況	?	?
函數中間/結尾檢查	?	?

revert()函數

revert()函數用于顯式回退交易，支持自定義錯誤和錯誤消息。

pragma solidity ^0.8.4;
contract testRevert {address public owner;error NotOwner(); // 自定義錯誤function transferOwnership(address newOwner) public {if (owner != msg.sender) revert NotOwner();owner = newOwner;}
}

關鍵特性

• 兩種形式：revert CustomError(arg1, arg2)和revert(string memory reason)
• 自定義錯誤（如error NotOwner()）消耗Gas更低（僅4字節編碼）
• 功能與require()等價，但提供更靈活的錯誤處理方式

異常捕獲：try/catch

外部調用異常捕獲

通過try/catch可以捕獲外部調用的異常，避免交易因外部合約錯誤而回退。

contract CalledContract {function getTwo() external returns (uint256) {return 2;}
}contract TryCatcher {CalledContract public externalContract;function executeEx() public returns (uint256, bool) {try externalContract.getTwo() returns (uint256 v) {uint256 newValue = v + 2;return (newValue, true);} catch {// 處理異常}}
}

高級異常捕獲

catch支持不同子句捕獲不同類型的異常：

contract TryCatcher {event ReturnDataEvent(bytes someData);event CatchStringEvent(string someString);event SuccessEvent();function execute() public {try externalContract.someFunction() {emit SuccessEvent();} catch Error(string memory revertReason) {emit CatchStringEvent(revertReason); // 捕獲require/revert的字符串錯誤} catch (bytes memory returnData) {emit ReturnDataEvent(returnData); // 捕獲其他類型異常}}
}

注意事項

• try/catch僅適用于捕獲外部調用的異常，無法捕獲內部代碼異常
• 本地變量僅在try或catch塊內有效
• 錯誤提示轉換為bytes失敗時，try/catch會回退整個交易

想要了解更詳細的內容，可以訪問錯誤處理。