Solidity 智能合约基础入门（第一章）

目录

Solidity简介：

一、值类型

1.整型

2.布尔型

3.地址类型

4.字节数组

5.枚举 enum

二、引用类型

1.数组array

2.结构体struct

3.映射Mapping

三、变量与常量

1.变量

状态变量（state）​

局部变量(local)​

全局变量(global)​

2.常量

总结

Solidity简介：

Solidity是一种面向智能合约的编程语言，用于开发以太坊区块链上的去中心化应用（DApps）。它是以太坊平台的官方语言，并且在其他一些区块链平台中也被广泛采用。

Solidity语言结合了C++、JavaScript和Python的特性，其语法类似于这些语言，使开发者更容易上手。使用Solidity，开发者可以定义和执行智能合约，这些合约定义了在区块链上运行的一系列代码和规则。智能合约用于管理和控制区块链上的资产和交互行为。

Solidity支持各种数据类型，包括整数、浮点数、字符串、布尔型以及自定义类型等。它提供了丰富的编程功能，例如条件语句、循环语句、函数、事件和异常处理，以便开发者能够灵活地设计和实现智能合约的逻辑。

通过Solidity，开发者可以创建代币、实现多方资金转移、创建投票系统、编写游戏逻辑等。智能合约的代码由Solidity编写，并且通过以太坊虚拟机（EVM）执行。开发者可以使用Solidity编译器将代码编译为EVM可执行的字节码，然后将其部署到以太坊区块链上。

尽管Solidity是一种强大的工具，但在开发过程中也需谨慎对待。由于智能合约在区块链上是不可更改的，因此一旦合约部署，它将永久保留。这意味着任何错误或漏洞可能导致无法修复的损失。因此，开发者需要进行充分的测试和审查，以确保智能合约的安全性和正确性。

Hello World:

在学习Solidity 之前先分享一个在线开发工具（Remix）的网址：http://remix.zhiguxingtu.com/

我们将在Remix中编写智能合约

下面我们从一个简单的Hello World合约了解Solidity智能合约：

// SPDX-License-Identifier: MIT(许可证)pragma solidity ^0.8.4;//编译器版本//合约contract Hello{//变量string name;//事件event Rename(string newName);//构造函数constructor(string memory _name){name = _name;}//函数function setName(string memory _name)public{name = _name;//触发事件emitRename(_name);}function getName()public view returns(string memory){return name;}}

一、值类型

1.整型

int/uint（零值：0） 可加数字表示精度：8~256（为8的倍数）

int是有符号整型，可以是正整数也可以是负整数

uint 是无符号整型，只能是正整数

solidity中没有浮点类型，通过位数精度来表示浮点类型

// 整型int public _int = -1; // 整数，包括负数uint public _uint = 1; // 正整数uint256 public _number = 20220330; // 256位正整数

常用的整型运算符包括：

• 比较运算符（返回布尔值）：<=，<，==，!=，>=，>
• 算数运算符：+，-， 一元运算-，+，*，/，%（取余），**（幂）

2.布尔型

布尔类型：取值为true或false（零值：false）：

//布尔值bool isAlive=ture;

布尔值的运算符，包括：

• ! （逻辑非）
• && （逻辑与， “and” ）
• || （逻辑或， “or” ）
• == （等于）
• != （不等于）

// 布尔运算bool public _bool1 = !_bool; //取非bool public _bool2 = _bool && _bool1; //与bool public _bool3 = _bool || _bool1; //或bool public _bool4 = _bool == _bool1; //相等bool public _bool5 = _bool != _bool1; //不相等

字节数组 bytes 可加字节数组大小（1~32）

3.地址类型

1. address：最常用的地址类型是address，表示以太坊账户的地址。一个address类型的变量存储了一个20字节大小的地址，它可以是一个普通账户地址，也可以是一个合约地址。可以使用address类型来存储和操作账户的地址。

2. address payable：address payable是address类型的一个特殊子类型，用于表示可以接收以太币的地址。除了address具有的功能外，address payable还提供了一些特殊方法，如transfer和send，用于发送以太币。

   // 地址address public owner = 0x5B38Da6a701c568545dCfcB03FcB875f56beddC4;address payable public owner1 = payable(_address);//可以转账、查余额

4.字节数组

字节数组bytes分两种:

定长：byte,bytes8,bytes32（消耗gas比较少）

不定长：定长的属于数值类型，不定长的是引用类型（下面章节会提起）

// 固定长度的字节数组bytes32 public _byte32 = "MiniSolidity"; bytes1 public _byte = _byte32[0]; 

MiniSolidity变量以字节的方式存储进变量_byte32，转换成16进制为：0x4d696e69536f6c69646974790000000000000000000000000000000000000000

_byte变量存储_byte32的第一个字节，为0x4d。

5.枚举 enum

枚举类型来定义一组预定义的常量，用于表示一组固定的取值，这些取值在定义时被明确列出，且不能更改。

// 定义一个名称为State的枚举类型enum State {Created,InProgress,Completed}// 声明一个状态变量，类型为State枚举State public currentState;// 在合约中使用枚举类型function updateState(State newState) public {currentState = newState;}

二、引用类型

1.数组array

数组（array）在solidity语言中，用来存储一组数据（整数，字节，地址等等）。数组分为固定长度数组和可变长度数组两种：

• 固定长度数组：固定长度数组在声明时指定了数组的长度，长度不可改变。用T[k]的格式声明，其中T是元素的类型，k是长度，例如：

// 固定长度 Arrayuint256[5] array1;bytes1[5] array2;address[100] array3;

例如：uint256[5]表示一个包含5个无符号256位整数的固定长度数组。

• 动态长度数组：动态长度数组是长度可以在运行时进行更改的数组。通过使用关键字storage或memory声明数组的存储位置。用T[]的格式声明，其中T是元素的类型，例如（bytes比较特殊，是数组，但是不用加[]）：

// 可变长度 Arrayuint256[] array4;bytes1[] array5;address[] array6;bytes array7;

例如：uint256[]表示一个可变长度的无符号256位整数数组。

索引：

使用数组时，可以使用索引访问和操作数组中的元素。数组的索引从0开始，表示数组中的第一个元素，依次递增。可以使用length属性获取数组的长度。

常用数组操作：

• push() 添加元素：使用push方法将元素添加到动态长度数组的末尾。
• 访问元素：使用索引来访问数组中的特定元素。
• 修改元素：使用索引和赋值操作符（=）来修改数组中的元素。
• 删除元素：Solidity中的数组无法直接删除单个元素，但可以通过重赋值空值或使用delete关键字将元素设置为默认值来删除元素。

  pragma solidity ^0.8.0;contract ArrayExample {uint256[] public dynamicArray;constructor() {// 添加元素到数组dynamicArray.push(10);dynamicArray.push(20);dynamicArray.push(30);// 修改数组元素dynamicArray[1] = 25;// 删除数组元素delete dynamicArray[2];}function getArrayLength() public view returns (uint256) {// 返回数组的长度return dynamicArray.length;}function getElement(uint256 _index) public view returns (uint256) {// 返回数组中指定索引位置的元素return dynamicArray[_index];}}

2.结构体struct

结构体（Struct）是一种自定义的数据结构，允许定义一个包含多个不同类型的字段的复合数据类型。

 // 结构体struct Student{uint256 id;uint256 score; }

Student student; // 初始一个student结构体

给结构体赋值的两种方法：

//给结构体赋值// 方法1:在函数中创建一个storage的struct引用function initStudent1() external{Student storage _student = student; // assign a copy of student_student.id = 11;_student.score = 100;}

 // 方法2:直接引用状态变量的structfunction initStudent2() external{student.id = 1;student.score = 80;}

3.映射Mapping

映射（Mapping）是一种键值对存储结构，类似于其他编程语言中的哈希表或字典。

映射允许您将一个键（Key）与一个值（Value）相关联，以便快速访问、存储和更新数据。

映射的声明语法如下：

mapping(KeyType => ValueType) public myMapping;

KeyType是键的数据类型，ValueType是值的数据类型。可以根据需要选择不同的数据类型，例如address、string、uint256等等。例如：

mapping(uint => address) public idToAddress; // id映射到地址mapping(address => address) public swapPair; // 币对的映射，地址到地址

映射类型常用操作：

• 添加/更新键值对：使用映射的索引操作符（[]）可以添加或更新键值对。例如：

myMapping[key] = value;

这会将键key的值设置为value。

• 读取值：使用映射的索引操作符可以根据给定的键读取相应的值。如果没有为某个键设置值，那么读取操作将返回该值类型的默认值。例如：

ValueType myValue = myMapping[key];

这会将键key的值存储在变量myValue中。

• 映射长度：通过使用内置的length属性，您可以获取映射中键值对的数量。映射的长度指的是存储在映射中的键值对数量。例如：

uint256 length = myMapping.length;

• 检查键是否存在：您可以使用映射的键查找操作来检查某个键是否存在于映射中。

if (myMapping[key] != 0) {// 键存在于映射中} else {// 键不存在于映射中}

三、变量与常量

1.变量

Solidity语言中的变量与大多数编程语言类似，从作用域的角度来看大概分为三种

• 状态变量（state）​

状态变量是数据存储在链上的变量，所有合约内函数都可以访问 ，gas消耗高。状态变量在合约内、函数外声明：

contract Variables {uint public x = 1;uint public y;string public z;

我们可以在函数里更改状态变量的值：

function foo() external{// 可以在函数里更改状态变量的值x = 5;y = 2;z = "0xAA";}

• 局部变量(local)​

局部变量是仅在函数执行过程中有效的变量，函数退出后，变量无效。局部变量的数据存储在内存里，不上链，gas低。局部变量在函数内声明：

function bar() external pure returns(uint){uint xx = 1;uint yy = 3;uint zz = xx + yy;return(zz);}

• 全局变量(global)​

全局变量是全局范围工作的变量，都是solidity预留关键字。他们可以在函数内不声明直接使用：

function global() external view returns(address, uint, bytes memory){address sender = msg.sender;uint blockNum = block.number;bytes memory data = msg.data;return(sender, blockNum, data);}

在上面例子里，我们使用了3个常用的全局变量：msg.sender,block.number和msg.data，他们分别代表请求发起地址，当前区块高度，和请求数据。

常用的全局变量：

• msg.sender：全局变量msg.sender是一个地址类型（address），它表示当前调用合约的用户（或合约）的地址。可以使用msg.sender来验证合约调用者的身份或执行一些权限检查。

• msg.value：全局变量msg.value是一个整数类型（uint256），它表示当前交易发送的以太币（ether）数量。可以使用msg.value来处理合约接收的以太币，例如存款操作或付款验证。

• block.timestamp：全局变量block.timestamp是一个整数类型（uint256），它表示当前块的时间戳。可以使用block.timestamp来记录合约交易发生的时间或执行时间相关的逻辑。

• address(this)：address(this)用于获取当前合约的地址，可以在合约内部使用它来执行一些与合约地址相关的操作，如自毁（self-destruct）或传递合约地址给其他合约。

• block.number：全局变量block.number是一个整数类型（uint256），它表示当前块的块号。可以使用block.number来跟踪块号或执行与块号相关的逻辑。

2.常量

在Solidity中，有两个关键字用于标识不可变的变量：constant和immutable。

• constant：该关键字用于声明常量值，这些值在编译时确定并且不能被修改。constant可以用于函数定义、变量声明和参数声明。

  示例：

  function getNumber() public pure returns (uint256) {constant uint256 myNumber = 42;return myNumber;}

  在这个例子中，myNumber是一个常量值，在编译时确定，并且不能在运行时修改或更新。

• immutable：该关键字用于在合约的构造函数中声明不可变的状态变量。与constant不同，immutable的值在合约部署时确定，并且在运行时保持不变。

  示例：

  contract MyContract {address public immutable owner;constructor() {owner = msg.sender;}}

  在这个例子中，owner是一个不可变的状态变量，其值在合约部署时被初始化为合约的创建者的地址（msg.sender）。在构造函数执行时，owner的值被设置为一次性的，之后无法再被修改。

小结

本章简单讲解值类型，引用类型，常量与变量，接下来我们将讲解函数，数据存储位置，错误，事件….等语法。