solidity:智能合约结构介绍
合约结构介绍
1.SPDX 版权声明
bytecode metadata 介绍
2.pragma solidity 版本限制
3.contract 关键字
4.import 导入声明
5.interface: 接口
6.library:库合约
合约结构介绍
1.SPDX 版权声明
第 1 行 // SPDX-License-Identifier: MIT
就是合约的版权声明。其中 SPDX-License-Identifier(SPDX 许可标示) 是标注当前的智能合约采用什么样的对外开放标准,该标准规定了别人是否拥有商业开发,学习使用等权利。代码中使用的 MIT
规定了其他人随便用该代码,但出问题不负责。MIT 详细解释;SPDX 许可标示的注释在文件的任何位置都可以被编译器识别到的,按照规范建议把它放在文件的顶部第一行。
如果一个项目开源了智能合约的源代码,可以更好地建立社区信任。但是由于提供源代码就不可避免的涉及到版权或者法律问题。所以 solidity 鼓励开源,但是开源并不等于放弃版权。如果你不想指定任何许可证,或者代码就是不想开源,Solidity 推荐使用 UNLICENSED
;UNLICENSED
不存在于 SPDX 许可证列表中,与 UNLICENSE (授予所有人所有权利)不同,它比 UNLICENSE
多一个 D
字母。
需要注意: 源代码这里,编译器不会验证 SPDX 许可标示是否符合规范,比如我可以写为
// SPDX-License-Identifier: ANBANG
,并不会影响代码的运行。但是这里的标示会被打包在bytecode metadata
里。
bytecode metadata 介绍
当我们使用 remix
编译合约的时候,会在根目录创建 artifacts
文件夹,其中包含 build-info
记录构建信息的文件夹,以及每个合约名字作为文件名的文件夹,比如 contract Hello
将生成
Hello.json
文件Hello_metadata.json
文件
Hello.json
文件结构
{deploy: {},data: {bytecode: {},deployedBytecode: {},gasEstimates: {},methodIdentifiers: {},},abi: [],
};
Hello_metadata.json
文件结构
{compiler: {version: "0.8.17+commit.xxx",},language: "Solidity",output: {abi: [],devdoc: {},userdoc: {},},settings: {},sources: {"aaa.sol": {keccak256:"0x637c141739144cd991b9350336a1f8c3b948811d7ed743fefb4aad99d7bb362f",license: "kyp",urls: ["bzz-raw://9eea517225b90242d6e3761046f5f5a8f0a2393747c89f3af01f34ad00764dc4","dweb:/ipfs/QmXp5wap9ZNC9fihdA7aLMe7bKWBjeAuv7khEuvKrgp9Bx",],},},version: 1,
};
// SPDX-License-Identifier: kyp
中的 kyp
就是在 sources -> filename.sol -> license
中
2.pragma solidity 版本限制
第 2 行 pragma solidity ^0.8.17;
指令,它是告诉编译器,我当前的合约代码采用的是 Solidity 0.8.17 这个版本为基础编写的,解析部署时需要在匹配的版本下进行,在区块链浏览器上进行合约验证时,也需要选择匹配的版本。
⓵ 使用 ^
的意义和优点
而 ^0.8.17
中的 ^
表示小版本兼容,大版本不兼容,相当于 pragma solidity >= 0.8.17 < 0.9.0;
。他既不允许低于0.8.17
的编译器编译,也不允许大于等于 0.9.0
版本的编译器进行编译。之所以这么写,不写死 pragma solidity 0.8.17;
是为了可以享受到编译器的补丁版,比如以后出来了 0.8.40
版本,那么当前合约是可以运行在未来的 0.8.40
这个新版本的编译器。但是如果是大版本升级到了 0.9.0
,那么编译器不会用新版的0.9.x
解析,会使用 0.8 的最后一个稳定版本来进行解析编译。这里如果不加 ^
,直接写pragma solidity 0.8.17;
,就是告诉编译器,当前合约只选择在 0.8.17
版本来编译和部署;这样做的缺点就是享受不到以后出的补丁版的编译器。
⓶ 跨大版本的合约
如果你打算跨大版本的合约,可以使用>
/>=
/<
/<=
来操作,比如 pragma solidity >=0.7.0 <0.9.0;
。
注意:
pragma
指令只对当前的源文件起作用,如果把文件B
导入到文件A
,文件 B 的 pragma 将不会自动应用于文件 A。
总结:
pragma solidity ^0.8.17;
是用来告诉编译器应该选择什么版本来解析编译当前代码。
pragma
指令只对当前的源文件起作用。注:一份源文件可以包含多个版本声明、多个导入声明和多个合约声明。
3.contract 关键字
第 3 行的 contract Hello {}
是合约的基本结构;其中 contract
声明了当前代码块内是一个完整的合约。而 Hello
是当前合约的名字,合约名称是必须的,首字母一般采用大写字母开头。
contract
代表特殊的意义,这种有特殊意义的词,在编程界里一般被称为 保留关键字
;保留关键字是现在或者将来被用到的特殊代指,都有固定意义,所以保留关键字不能作为变量名和函数名字。
总结:
contract 基本结构是
contract ContractName {}
Solidity 合约中,合约的名字是必须的。
合约的名称,一般约定为 大驼峰命名方式
contract 是保留关键字
保留关键字不能作为变量名和函数名
扩展:
合约的编写规范,参照 合约编码规范
更多保留关键字,参照 变量名命名规则 详细阅读。
注:一份源文件可以包含多个版本声明、多个导入声明和多个合约声明。
⓵ 变量
合约内的 message
叫做状态变量,状态变量是永久地存储在合约存储中的值。关于变量的更多信息,会在后续 [变量] 那一章详细介绍
⓶ 函数
函数是代码的可执行单元,是一组逻辑的集合。关于变量的更多信息,会在后续 函数 那一章详细介绍
⓷ this 关键字
Solidity 中 this
代表合约对象本身;
可以通过
address(this)
获取合约地址。可以通过
this.fnName
获取 external 函数
// SPDX-License-Identifier: MIT pragma solidity ^0.8.17; contract Demo {function contractAds() external view returns (address) {return address(this);} function testExternal() external view returns (address) {return this.contractAds();} }
⓸ 合约地址/合约创建者地/合约调用者地址
这三个地址概念一定要完全理解。
// SPDX-License-Identifier: MIT pragma solidity ^0.8.17; // 这三个地址的概念一定要理解清楚 contract Demo {address public owner; constructor() {// 可以用在 constructor 内获取当前合约地址owner = address(this); // 不可以在构造函数内调用函数,因为此时合约还没有完成构建好。// this.caller(); 相当于从外部调用 caller 方法// owner = this.caller();} function caller() external view returns (address) {return this.contractAds(); // 内部调用 external 可见性的函数} function contractAds() external view returns (address) {return address(this);} }
⓹ 合约属性:type 关键字
type(C).name
:获得合约名type(C).creationCode
:获得包含创建合约字节码的内存字节数组。它可以在内联汇编中构建自定义创建例程,尤其是使用 create2 操作码。 不能在合约本身或派生的合约访问此属性。 因为会引起循环引用。type(C).runtimeCode
:获得合约的运行时字节码的内存字节数组。这是通常由 C 的构造函数部署的代码。 如果 C 有一个使用内联汇编的构造函数,那么可能与实际部署的字节码不同。 还要注意库在部署时修改其运行时字节码以防范定期调用(guard against regular calls)。 与 .creationCode 有相同的限制,不能在合约本身或派生的合约访问此属性。 因为会引起循环引用。
// SPDX-License-Identifier: MIT pragma solidity ^0.8.17; contract Hello {string public message = "Hello World!"; } contract Demo {function name() external pure returns (string memory) {return type(Hello).name;} function creationCode() external pure returns (bytes memory) {return type(Hello).creationCode;}function runtimeCode() external pure returns (bytes memory) {return type(Hello).runtimeCode;} }
除了上面介绍的版权声明,版本限制,contract 外,合约文件还包括 import
, interface
,library
,一起展开介绍下
4.import 导入声明
功能:从其他文件内倒入需要的变量或者函数。
⓵ 导入方式
既可以导入本地文件,也可以导入 url(网络上的 ipfs,http 或者 git 文件)
导入所有的全局标志
import "filename";
到当前全局范围
导入本地文件:
import "./ERC20.sol";
,其中./
表示当前目录,查找路径参考导入网络文件:
import "https://github.com/aaa/.../tools.sol";
导入本地 NPM 库:
$ npm install @openzeppelin/contracts
import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/ERC721.sol";
导入所有的全局标志,并创建新的全局符号
方式一:
import * as symbolName from "filename";
方式二:
import "filename" as symbolName;
按需导入,按需修改名称
import {symbol1 as aliasName, symbol2} from "filename";
不推荐导入变量标示名到当前全局范围的方式,因为不可控,容易污染当前的命名空间。如果全局导入,推荐使用 import "filename" as symbolName;
注:一份源文件可以包含多个版本声明、多个导入声明和多个合约声明。
⓶ 导入时候的本地路径
上文中的 filename 总是会按路径来处理,以 /
作为目录分割符、以 .
标示当前目录、以 ..
表示父目录。 当 .
或 ..
后面跟随的字符是 /
时,它们才能被当做当前目录或父目录。 只有路径以当前目录 .
或父目录 ..
开头时,才能被视为相对路径。
用 import "./x.sol" as x;
语句导入当前源文件同目录下的文件 x.sol
。 如果用import "x.sol" as x;
代替,可能会引入不同的文件(在全局 include directory
中)。
最终导入哪个文件取决于编译器(见下文)到底是怎样解析路径的。 通常,目录层次不必严格映射到本地文件系统, 它也可以映射到能通过诸如 ipfs,http 或者 git 发现的资源。
5.interface: 接口
⓵ 接口使用案例
在下面的例子中,定义了 cat 合约以及 dog 合约。他们都有 eat
方法.以此他们都可以被上面的 animalEat
接口所接收。
// SPDX-License-Identifier: MIT pragma solidity ^0.8.17; contract Cat {uint256 public age; function eat() public returns (string memory) {age++;return "cat eat fish";} function sleep1() public pure returns (string memory) {return "sleep1";} } contract Dog {uint256 public age; function eat() public returns (string memory) {age += 2;return "dog miss you";} function sleep2() public pure returns (string memory) {return "sleep2";} } interface AnimalEat {function eat() external returns (string memory); } contract Animal {function test(address _addr) external returns (string memory) {AnimalEat general = AnimalEat(_addr);return general.eat();} }
⓶ type(I).interfaceId
返回接口I
的 bytes4
类型的接口 ID,接口 ID 参考: EIP-165 定义的, 接口 ID 被定义为 XOR (异或) 接口内所有的函数的函数选择器(除继承的函数。
上面的代码种,可以增加如下的函数来查看 interfaceId
;
contract Animal {// ...function interfaceId() external pure returns (bytes4) {return type(AnimalEat).interfaceId;} }
更多内容在interface:接口那一章详细介绍。
6.library:库合约
库与合约类似,但它的目的是在一个指定的地址,且仅部署一次,然后通过 EVM 的特性来复用代码。
library Set {struct Data { mapping(uint => bool) flags; }function test(){} }
其他合约调用库文件的内容直接通过库文件名.方法名例如:Set.test()
。
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