3.10 solidity数据结构详解

1. Solidity数据结构：数组、枚举、映射/字典、结构体

a. 枚举类型(Enums)

i. 枚举类型是在Solidity中的一种用户自定义类型。他可以显示的转换与整数进行转换，但不能进行隐式转换。显示的转换会在运行时检查数值范围，如果不匹配，将会引起异常。枚举类型应至少有一名成员。

ii. 与其它编程语言一样、枚举类型默认从0开始

b. 字节数组(fixed byte arrays)

i. 定长字节数组：byte1,……,byte32，允许值以步长1递增，默认byte为byte1

1. 运算符：

a. 比较：<=，<，==，!=，>=和>

b. 位运算符：&，|，（^异或），（~非）

2. 支持下标访问，取值[0,n),n表示长度

3. .length：表示这个字节数组的长度---只读(长度不可变)

4. 内部字节不可变

ii. 动态字节数组：

1. Bytes:动态长度的字节数组，参见数组(Arrays)。非值类型

2. String：动态长度的UTF-8编码的字符类型，参见数组(Arrays)。非值类型

3. 使用原则：

a. 如果想要存储UTF-8的字符串数据，使用string，如果想要存储任意长度的字节数据，使用bytes

b. 如果长度确定，尽量使用byte1-byte32中的一个，可以节省空间

c. 数组

i. 数组可以声明时指定长度，或者是变长的。对storage的数组来说，元素类型可以是任意的，类型可以是数组，映射类型，数据结构等。但对于memory的数组来说。如果函数是对外可见的，那么函数参数不能是映射类型的数组，只能是支持ABI的类型

ii. 声明方式

1. 定长：T[K]

2. 不定长：T[]

3. 二维数组：uint [][5]x

a. 注意，在solidity中，多给数组的行列位置和大多数编程语言是相反的

i. uint[3][5]x代表数组X是5行3列

ii. Uint[][5]x代表数组X有5行，每一行的列是一个动态数组

iii. 类型为数组的状态变量，可以标记为public类型，从而让Solidity创建一个访问器，如果要访问数组的某个元素，指定数字下标就好了。

iv. 创建数组：可使用new关键字创建一个memory的数组。与stroage数组不同的是，你不能通过.length的长度来修改数组大小属性。

v. 字面量及内联数组

vi. 数组字面量，是指以表达式方式隐式声明一个数组，并作为一个数组变量使用的方式。

1. 通过数组字面量，创建的数组是memory的，同时还是定长的。元素类型则是使用刚好能存储的元素的能用类型。

2. 定长数组，不能与变长数组相互赋值。

vii. 数组的属性和方法

1. 数组有一个.length属性，表示当前的数组长度。storage的变长数组，可以通过给.length赋值调整数组长度。memory的变长数组不支持。

2. push方法，storage的变长数组和bytes都有一个push()，用于附加新元素到数据末端，返回值为新的长度。

d. 映射

i. 映射或字典类型，一种键值对的映射关系存储结构。定义方式为mapping(_KeyType => _KeyValue)。键的类型允许除映射，动态数组，合约，枚举，结构体之外的所有类型，值的类型无限制。

ii. 映射可以被视作为一个哈希表，其中所有可能的键已被虚拟化的创建，被映射到一个默认值（二进制表示的零）。但在映射表中，我们并不存储键的数据，仅仅存储它的keccak256哈希值，用来查找值时使用。所以说 映射没有长度，键集合（或列表），值集合（或列表）这样的概念。

iii. solidity中，字典无法迭代(考虑自己实现)

e. 结构体

i. 结构体是solidity中的自定义数据类型，其中可以包含字符串，整形等基本的数据类型，以及数组，映射，结构全等复杂的类型

2. Solidity地址与映射、全局单位、转账

a. 地址(Address)

i. 地址类型是solidity专有的类型，它代表以太坊地址的长度，大小20个字节，160位，所以可以用一个uint160编码。地址是所有合约的基础，所有的合约都会继承地址对象，也可以随时将一个地址串，得到对应的代码进行调用。当然地址代表一个普通帐户时，就没有这些功能了。

ii. 从版本0.5.0开始，合约不再是从地址类型派生的，但仍可以显式转换为地址。

iii. 支持的运算符:<=，<，==，!=，>=和>

iv. 成员

1. 属性：

a. balance，通过balance属性可以得到一个地址的余额、如果是想要得到当前地址的余额，可以直接通过this进行调用:this.balance，address(this).balance。

b. Transfer,从合约发起方发送定量的wei到给定的地址，如果抛出失败，补助2300GAS，GAS补助不可调节

2. 函数

a. Send()：从合约发起方向某个地址发送货币(单位是wei 一个eth等于10^18wei)，如果抛出失败，补助2300GAS，GAS补助不可调节

i. 注意：在以前我们通常使用this.address的方式来获取当前合约地址，但是，随着solidity的改进，现在通常使用address(this)的方式。

b. Call()、Delegatecall()、Callcode()：都是底层的消息传递调用，除非不得已，否则不建议使用，因为调用这三个合约，意味着有可能会把你合约的控制权交给对方。

b. 全局变量

i. 全局变量可以在合约脚本中的任何地方使用

ii. solidity内建的全局变量：

This    合约地址的引用

This.balance    余额

This.someFunction() 通过外部方式调用函数

Msg.sender  发送者的地址

Msg.value   发送给合约的以太币数量，单位为wei

Msg.data    bytes，完整的调用数据

Msg.gas 剩余gas

Tx.origin   交易发送者的地址

Tx.gasprice gas的价格

Now 当前时间=block.timestamp

Block.number    当前区块号

Block.difficulty    当前区块难度

Block.blockhash(1)  给定区块号的hash值(byte32)，只支持最近的256个区块

Block.coinbase  当前区块的矿工地址

Block.gasLimit();   当前区块的gaslimit

Block.timestamp 当前区块的时间戳

3. Solidity控制语句

a. Solidity中支持if-else, while, do-while,for,break,continue,return,?:(三目运算)

4. Solidity面向对象编程

a. 面向对象编程：面向对象的概念是针对于面向过程而言的、也是我们常说的OO编程，它一种对现实世界理解和抽象的方法。最初的面向对象专指在程序中采用"封装"，"继承"，"多态"的设计方法，发展到今天，面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发

b. solidity的面向对象

i. 继承：

1. 什么是继承：继承就是类与类之间一种特殊与一般的关系

2. 通过"is"关键字来继承另一个合约。派生合约可以访问父类合约所有的非private类型的变量，包括内部函数和状态变量，但不能通过"this"调用

3. 继承支持传递参数

4. 多重继承：solidity允许多重继承，但在多重继承中不能出现重名合约。当一个合约从多个其它合约那里继承，在区块链上仅会创建一个合约，在父合约里的代码会复制来形成继承合约(也就是将父类的代码拷贝到子类中)。

ii. 抽象

1. 抽象函数是没有函数体的的函数，这样的合约不能通过编译，即使合约内也包含一些正常的函数。但它们可以做为基合约被继承。

iii. 接口(interface)

1. 接口与抽象合约类似，与之不同的是，接口内没有任何函数是已实现的，它有如下限制:

a. 不能继承其它合约，或接口

b. 不能定义构造函数

c. 不能定义变量

d. 不能定义结构体

e. 不能定义枚举

2. 如果我们的合约需要和区块链上的其它合约对话，则需要先定义一个接口

iv. 库

1. 库是一种不同类型的合约，没有存储，不拥有以太币。

2. 没有payable，没有fallback函数

v. Import

1. 概念：导入其它源文件

2. 语法

a. Import "filename":从filename中导入所有的全局symbols到当前全局范围

b. Import * as symbolName from "filename":创建新的全局symbol symbolName，其成员都是来自“filename”的全局symbols

c. Import {symbol1 as alias,symbol2} from "filename":创建新的全局symbols“alias”和“symbol2”，它将分别从”filename” 引入symbol1 和 symbol2

d. import "filename" as symbolName 等价于 Import * as symbolName from "filename"

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