本節是《Solidity by Example》的中文翻譯與深入講解，專為零基礎或剛接觸區塊鏈開發的小白朋友打造。我們將通過“示例 + 解說 + 提示”的方式，帶你逐步理解每一段 Solidity 代碼的實際用途與背后的邏輯。

Solidity 是以太坊等智能合約平臺使用的主要編程語言，就像寫網頁要用 HTML 和 JavaScript，寫智能合約就需要會 Solidity。

如果你從沒寫過區塊鏈代碼也沒關系，只要你了解一點點編程概念，比如“變量”“函數”“條件判斷”，我們就能從最簡單的例子開始，一步步建立你的 Solidity 編程思維。

Reading and Writing to a State Variable

讀寫狀態變量

要寫入或更新狀態變量，你需要發送一筆交易。 另一方面，你可以免費讀取狀態變量，無需支付交易費用

• 狀態變量：狀態變量是存儲在區塊鏈上的數據（例如一個數字或字符串），它們是智能合約的“持久化”數據，類似于數據庫中的記錄。
• 寫入狀態變量：
  • 修改狀態變量（例如更新一個數字）需要發送一筆交易（transaction）。
  • 交易會改變區塊鏈的狀態，因此需要支付 Gas 費用（以太坊的計算和存儲費用）。
  • 交易必須由用戶或另一個合約發起，并由區塊鏈網絡確認。
• 讀取狀態變量：
  • 讀取狀態變量（例如查看當前值）不需要發送交易。
  • 如果通過 鏈下調用（off-chain call，例如通過 Web3 庫查詢），讀取是免費的，因為它不會改變區塊鏈狀態。
  • 通常，讀取函數會標記為 view，表示它們只讀數據，不消耗 Gas。

// SPDX-License-Identifier: MIT
// 聲明代碼采用 MIT 開源許可證，這是一種常見的開源許可協議，允許自由使用、修改和分發代碼。pragma solidity ^0.8.26;
// 指定 Solidity 編譯器版本必須大于或等于 0.8.26 并且小于 0.9.0。
// `pragma` 指令確保合約使用兼容的編譯器版本，`^0.8.26` 表示支持 0.8.26 或更高版本（但不超過 0.9.0）。contract SimpleStorage {// 定義一個名為 `SimpleStorage` 的智能合約。// 合約是一個運行在以太坊區塊鏈上的程序，包含數據（狀態變量）和邏輯（函數）。// 這個合約的目的是展示如何讀寫狀態變量。// State variable to store a number// 用于存儲數字的狀態變量uint256 public num;// 聲明一個名為 `num` 的狀態變量，類型為 `uint256`（256 位無符號整數，范圍從 0 到 2^256-1）。// `public` 關鍵字表示該變量可以被外部訪問，Solidity 會自動為其生成一個 getter 函數（類似于 `function num() public view returns (uint256)`）。// 未初始化，默認值為 0，存儲在區塊鏈上。// You need to send a transaction to write to a state variable.// 你需要發送一筆交易來寫入狀態變量。function set(uint256 _num) public {// 定義一個名為 `set` 的公共函數，用于更新狀態變量 `num`。// 接受一個參數 `_num`，類型為 `uint256`，表示要設置的新值。// `public` 表示函數可以被外部調用（用戶、其他合約或 DApp）。// 沒有 `view` 或 `pure` 修飾符，表示函數會修改區塊鏈狀態，需要消耗 Gas。num = _num;// 將狀態變量 `num` 的值更新為傳入的參數 `_num`。// 修改狀態變量會觸發區塊鏈存儲更新，因此需要發送交易并支付 Gas。}// You can read from a state variable without sending a transaction.// 你可以無需發送交易即可讀取狀態變量。function get() public view returns (uint256) {// 定義一個名為 `get` 的公共函數，用于讀取狀態變量 `num` 的值。// `public` 表示函數可以被外部調用。// `view` 修飾符表示函數只讀取區塊鏈數據，不修改任何狀態，因此鏈下調用免費。// 返回值類型為 `uint256`，表示返回 `num` 的當前值。return num;// 返回狀態變量 `num` 的當前值。}
}

SimpleStorage 是一個簡單的智能合約，展示了如何在以太坊區塊鏈上讀寫狀態變量。它包含：

• 一個狀態變量 num，用于存儲一個數字（初始值為 0）。
• 一個函數 set，用于更新 num 的值（寫入操作）。
• 一個函數 get，用于查看 num 的當前值（讀取操作）。

代碼做什么？

• 狀態變量 num：
  • 存儲一個數字，永久保存在區塊鏈上。
  • 因為是 public，可以直接通過 getter 函數（num()）或 get 函數讀取。
• 寫入操作（set 函數）：
  • 接受一個新數字 _num，更新 num 的值。
  • 修改區塊鏈上的數據需要發送交易，消耗 Gas。
  • 例如，調用 set(42) 會將 num 改為 42。
• 讀取操作（get 函數）：
  • 返回 num 的當前值。
  • 只讀取數據，不修改區塊鏈狀態，因此鏈下調用免費。
  • 例如，調用 get() 會返回當前的 num 值（如 42）。
• Gas 成本：
  • 部署合約時，初始化 num（默認 0）需要 Gas。
  • 調用 set 函數修改 num 需要 Gas（因為更改區塊鏈狀態）。
  • 調用 get 函數或 num 的 getter 函數是 view 操作，鏈下調用不消耗 Gas。

關鍵點：

• 狀態變量：
  • 存儲在區塊鏈的 storage 中，永久保存。
  • 修改需要交易和 Gas，讀取通常免費。
• 交易 vs. 調用：
  • 交易（Transaction）：修改區塊鏈狀態（如調用 set），需要 Gas，記錄在區塊鏈上。
  • 調用（Call）：只讀取數據（如調用 get），鏈下免費，不記錄在區塊鏈上。
• 公共變量：
  • public 變量自動生成 getter 函數，功能與 get 函數類似。
  • 例如，num 本身可以直接查詢，等價于調用 get。
• 用途：
  • 讀寫狀態變量是智能合約的核心功能，廣泛用于存儲用戶數據、記錄狀態或實現業務邏輯。
  • 例如，SimpleStorage 可以用來記錄一個計數器、用戶余額或其他持久化數據。

讀寫狀態變量的注意事項

• 寫入需要交易：
  • 任何修改狀態變量的操作（如 set）都需要發送交易，消耗 Gas。
  • 交易失敗（例如 Gas 不足或邏輯錯誤）會導致狀態回滾，但已消耗的 Gas 不退還。
• 讀取免費：
  • view 函數（如 get）或 public 變量的 getter 函數在鏈下調用免費。
  • 如果在鏈上調用（例如另一個合約調用 get），會消耗少量 Gas。
• 狀態變量的存儲成本：
  • 狀態變量存儲在區塊鏈的 storage 中，占用空間較大，初始化和修改成本高。
  • 選擇合適的類型（如 uint8 比 uint256 更省空間）可以優化 Gas。
• 安全性：
  • public 變量可以被任何人讀取，注意不要存儲敏感數據。
  • 修改狀態變量時，考慮添加權限控制（例如只有管理員可以調用 set）。
• 溢出檢查：
  • 在 Solidity 0.8.0+ 中，uint256 的算術運算自動檢查溢出/下溢，失敗時交易會回滾。