Solidity基础教程3——引用类型

本教程使用的开发环境是一款在线编译器——ChainIDE,具体的使用方法在之前的文章当中已经有讲解过,有需要的同学可以自行查看。

网址:https://eth.chainide.com/

序言

以太坊的EVM就像四十年前的计算机一样,由于储存和计算的代价受制于全网的带宽,需要对每次数据拷贝非常谨慎,我们对超过256位的变量(数组、结构体)储存往往需要指定它的储存位置。

同时由于它是一种静态语言,每一个变量的类型都必须定义清楚,包括他的储存位置,不同储存类型的变量,赋值的方式也是不一样的。

数组与结构体

数组。简单理解来说可以是由多个相同的值类型构成的序列,序列的长度由用户设定,或者可以设定为可变长度。

如果数组的储存地址为storage的话,那么值类型可以为任何类型,如果储存地址为memory,则类型受到ABI类型的限制,不能为address payablecontractenumstruct

我们通过一些例程来简单了解一下数组,包括如何建立数组与遍历数组。

pragma solidity >=0.4.22 <0.6.0;

contract Array{
    //设定固定长度uint数组并进行初始化
    uint[5] a = [1,2,3,5,5];      //设定一个长度为5的uint数组,名字叫a

    function get_a_value() view public returns(uint)
    {
        return a[1];                       //返回值为2
    }

    bytes9 b = 0x6c690338656363468e;       //定义一个长度为9字节的值
    byte[] b1;                             //定义一个值类型为byte的变长数组
    
    //向变长数组内输出
    function set_b1_array() public returns(byte)
    {
        for (uint i=0;i<=b.length;i++)     //b.length指的是b数组的长度值
        {
            b1.push(b[i]);          //向数组b1内添加值
        }
        return b[1];                       //返回值为69
    }
}

数组的定义方式就如上面例程所示,一开始设定值类型,然后在后面加入一个方括号,方括号内是数组的长度,如果要定义变长数组则方括号内为空,接着加入一个空格,最后是数组的名字。

uint[5] a;           

数组类型有个可以调用的变量叫length,这个变量代表了数组的长度,可以通过这个变量来对数组进行遍历和清空。

变长数组可以调用push函数在数组的尾部添加值,对于在全局设定的状态变量来说,这种值的修改会使用到很多gas,使用时需慎重。

结构体。结构体就好像一个袋子里有很多的货物一样,一个结构体内可以包含很多变量,每个变量都是属于这个结构体的一部分。

结构体的keyword是struct,具体如何定义和调用可以通过下面的例程进行学习:

   //将结构体设置为状态变量
  uint eth_score = 100;
    Program eth=Program                             //创建一个结构体 名字为eth
        (0x797206393eB6582ac86883fA623CB5A05021191D,
        eth_score,
        100, 
        false);  //在定义结构体时必须将初始化做好,对于赋值为常量的值时,对应的储存位置为storage
    
    function set_eth_score(uint set_score) public {
        eth.score = set_score;
    }
    
    function get_eth_score() public view returns(uint)
    {
        return eth.score;
    }
  //将结构体设置为局部变量
    function get_program_param() public pure returns (uint)
    {
        Program memory chainide=Program
        ({contract_address:0x797206393eB6582ac86883fA623CB5A05021191D,
        member_num: 10,
        score:99, 
        capitalize:true});  //在定义结构体时必须将初始化做好,对于赋值为常量的值时,对应的储存位置为memory
        return(chainide.score);
    }

这个例程分别对将结构体设置为状态变量(storage),以及设置为局部变量(memory)进行了分别举例。

Solidity的语言规范是要在定义结构体时对这个结构体进行初始化,定义初始化有两种方式,一种是根据之前定义的结构体顺序进行变量的初始化定义,第二种是通过{key:word}的方式进行每个元素的初始化。

tips:通过eth.score的方式可以调用结构体内变量的值,同时也可以根据之前定义的值类型在returns当中进行设置,但是要注意的是在现在的solidity当中自定义的结构体类型是不可以作为函数的返回值。

Storage和memory

在Solidity当中有两个关键字memory(临时储存的变量)storage(永久储存的变量),这两个关键字在合约内有一些约定俗成的定义,我们可以先通过一个例程来简单了解一下。

pragma solidity ^0.5.6;
contract Person {

    int public age1;                     //状态变量 储存在storage当中
    string public name1;

    function Person1(int age,string memory name) public{
          age1 = age;                    //局部变量 储存在memory当中
          name1 = name;
    }

    function Person2 (string memory name3) pure public returns(string memory){       //局部变量  储存在memory当中
          string memory name2 = name3;
          return (name2);        //局部变量  储存在memory当中
    }
}

}

通过在编写程序时,在变量类型和名字的中间加入memory和storage关键字,来对变量的存储位置进行定义。有些定义是默认的,比如在function作用域以外的变量基本上都是通过storage进行存储的,而函数的输入参数和输出参数基本上是memory。

如果函数当中对储存位置为storage的变量进行改变,就会需要用到gasfee,因为storage的数值是存储在区块链上的,因此在写程序时需要尽量减少对储存类型为storage的变量的赋值。

如果对储存位置为memory的变量进行赋值和调用,则是不需要用到gas的,如果函数内都是这种操作,则可以在函数的()后加上pure定义符,表示这个调用这个函数不需要用到gas。

有些更加深入的探索,比如这两个不同储存位置的变量之间的相互赋值,会如何影响对方的值,以及这种storage的指针是怎么运行的,在参考资料当中有涉及,有兴趣的朋友可以自己点击查询。

由于在不同版本的Solidity当中,对于变量的定义和使用的规则是不一样的,因此建议大家在编写程序的时候使用统一的编译器版本。

今天的教程到这里就结束了,希望大家有所收获。

参考资料

Memory和storage的互相转换

状态变量与指针传递

内存与结构体

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