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WTF Solidity 極簡入門：5. 變量數據儲存和作用域

重點內容

Note

storage、memory、calldata

隨筆

Tip

EVM Architecture 105/img1 參考來源

數據儲存位置

Solidity 數據儲存位置有三類：storage、memory 和 calldata，不同儲存位置的 gas 成本不同。
storage 類型數據存在鏈上，類似計算機的硬碟，消耗 gas 多。
memory 和 calldata 類型的臨時存在內存裡，消耗 gas 少。

storage

合約裡的狀態變量默認都是 storage，儲存在鏈上

memory

函數裡的參數和臨時變量一般用 memory，儲存在內存中不上鏈。
尤其是返回數據類型是變長的情況下，必須加 memory 修飾詞。
例如：string、bytes、array 和自訂義結構

calldata

和 memory 類似，儲存在內存中不上鏈。
與 memory 的不同點在於 calldata 變量不能修改 (immutable)，一般用於函數的參數。
舉例：

  function fCalldata(uint[] calldata _x) public pure returns(uint[] calldata){
    // 參數為 calldata 陣列，不能被修改
    // _x[0] = 0 // 這樣修改會噴錯
    return(_x);
  }

數據位置和賦值規則

  • 以下兩種賦值本質上是創建引用指向本體，因此修改本體或者引用，變化會被同步

    • storage (合約的狀態變量) 賦值給本地 storage (函數裡) 時，會創建引用，改變新變量會影響原變量
      uint[] x = [1,2,3]; // 狀態變量：陣列 x

  function fStorage() public{
      //聲明storage的變量 xStorage，指向x。修改xStorage也會影響x
      uint[] storage xStorage = x;
      xStorage[0] = 100;
  }
    • memory 賦值給 memory，會創建引用，改變新變量會影響原變量

  • 其他狀況賦值創建的是本體的副本，二者之一的修改不會影響到另一方

變量的作用域

狀態變量

狀態變量的數據除存在鏈上，所有合約內部函數都可以訪問，gas 消耗高。
狀態變量在合約內，函數外部聲明

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

局部變量

局部變量是僅在函數執行過程中有效的變量，函數退出後變量無效。
局部變量的數據儲存在內存裡，不上鏈， gas 消耗低。
局部變量在函數內部聲明

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

全局變量

全局變量是全局範圍工作的變量，都是 solidity 預留的關鍵字。
可以在函數內不聲明直接使用

  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);
  }

常見的全局變量有 msg.sender、block.number 和 msg.data 等

Tip

Cancun升级新增的全局變量
block.blobbasefee: (uint) 當前區塊的 blob 基礎費用。
blobhash(uint index): (bytes32) 返回跟當前交易關聯的第 index 個 blob的版本化哈希

以太單位和時間單位

以太單位

Solidity 中不存在小數點，以 0 代替小數點，來確保交易的精確度，並且防止精度的丟失

  • wei：1
  • gwei：1e9 = 1000000000
  • ether：1e18 = 1000000000000000000

時間單位

  • seconds：1
  • minutes：60 seconds = 60
  • hours：60 minutes = 3600
  • days：24 hours = 86400
  • weeks：7 days = 604800

題目練習

  1. Q: 引用類型(Reference Type)包含以下？
    A: array、struct、mapping

  2. Q: Solidity数据存储位置的类型不包含以下？
    A: stack

  3. Q: 合约中状态变量默认的存储位置类型为以下的？
    A: storage

  4. Q: 不同类型的引用变量相互赋值时，修改其中一个的值，不会导致另一个的值随之改变的是以下哪种情况：？
    A: 合約中的 storage 賦值給本地的 memory

  5. Q: Solidity中变量按作用域划分，可分为？
    A: 狀態 state、局部 local、全局 global

  6. Q: 消耗gas最多的变量类型为？
    A: 狀態變量

  7. Q: 下列表示“请求发起地址”的为？
    A: msg.sender

  8. Q: 下列表示“当前区块的矿工地址”的为？
    A: block.coinbase