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智能合約語言 Solidity 教程系列1 - 類型介紹

區塊鏈 智能合約 Solidity

現在的Solidity中文文檔,要麽翻譯的太爛,要麽太舊,決定重新翻譯下。
尤其點名批評極客學院名為《Solidity官方文檔中文版》的翻譯,機器翻譯的都比它好,大家還是別看了。

寫在前面

Solidity是以太坊智能合約編程語言,閱讀本文前,你應該對以太坊、智能合約有所了解,
如果你還不了解,建議你先看以太坊是什麽
Solidity教程會是一系列文章,本文是第一篇:介紹Solidity的變量類型。
Solidity 系列完整的文章列表請查看分類-Solidity。

本文前半部分是參考Solidity官方文檔(當前最新版本:0.4.20)進行翻譯,後半部分是結合實際合約代碼實例說明類型的使用。

類型

Solidity是一種靜態類型語言,意味著每個變量(本地或狀態變量)需要在編譯時指定變量的類型(或至少可以推倒出類型)。Solidity提供了一些基本類型可以用來組合成復雜類型。

Solidity類型分為兩類:

  • 值類型(Value Type) - 變量在賦值或傳參時,總是進行值拷貝。
  • 引用類型(Reference Types)

值類型(Value Type)

值類型包含:

  • 布爾類型(Booleans)
  • 整型(Integers)
  • 定長浮點型(Fixed Point Numbers)
  • 定長字節數組(Fixed-size byte arrays)
  • 有理數和整型常量(Rational and Integer Literals)
  • 字符串常量(String literals)
  • 十六進制常量(Hexadecimal literals)
  • 枚舉(Enums)
  • 函數類型(Function Types)
  • 地址類型(Address)
  • 地址常量(Address Literals)

    函數類型及地址類型(Address)有單獨的博文,請點擊查看。

布爾類型(Booleans)

布爾(bool):可能的取值為常量值truefalse

布爾類型支持的運算符有:

  • !邏輯非
  • && 邏輯與
  • || 邏輯或
  • == 等於
  • != 不等於

註意:運算符&&||是短路運算符,如f(x)||g(y),當f(x)為真時,則不會繼續執行g(y)。

整型(Integers)

int/uint: 表示有符號和無符號不同位數整數。支持關鍵字uint8uint256 (以8步進),
uint

int 默認對應的是 uint256int256

支持的運算符:

  • 比較運算符: <=, < , ==, !=, >=, > (返回布爾值:true 或 false)
  • 位操作符: &,|,^(異或),~(位取反)
  • 算術操作符:+,-,一元運算-,一元運算+,*,/, %(取余數), ***(冪), << (左移位), >>(右移位)

說明:

  1. 整數除法總是截斷的,但如果運算符是字面量(字面量稍後講),則不會截斷。
  2. 整數除0會拋異常。
  3. 移位運算的結果的正負取決於操作符左邊的數。x << y 和 x * 2*y 是相等, x >> y 和 x / 2\y 是相等的。
  4. 不能進行負移位,即操作符右邊的數不可以為負數,否則會拋出運行時異常。

註意:Solidity中,右移位是和除等價的,因此右移位一個負數,向下取整時會為0,而不像其他語言裏為無限負小數。

定長浮點型(Fixed Point Numbers)

註意:定長浮點型 Solidity(發文時)還不完全支持,它可以用來聲明變量,但不可以用來賦值。

fixed/ufixed: 表示有符號和無符號的固定位浮點數。關鍵字為ufixedMxNufixedMxN
M表示這個類型要占用的位數,以8步進,可為8到256位。
N表示小數點的個數,可為0到80之間

支持的運算符:

  • 比較運算符: <=, < , ==, !=, >=, > (返回布爾值:true 或 false)
  • 算術操作符:+,-,一元運算-,一元運算+,*,/, %(取余數)
    註意:它和大多數語言的float和double不一樣,M是表示整個數占用的固定位數,包含整數部分和小數部分。因此用一個小位數(M較小)來表示一個浮點數時,小數部分會幾乎占用整個空間。

定長字節數組(Fixed-size byte arrays)

關鍵字有:bytes1, bytes2, bytes3, ..., bytes32。(以步長1遞增)
byte代表bytes1。

支持的運算符:

  • 比較符: <=, <, ==, !=, >=, > (返回bool)
  • 位操作符: &, |, ^ (按位異或),~(按位取反), << (左移位), >> (右移位)
  • 索引(下標)訪問: 如果x是bytesI,當0 <= k < I ,則x[k]返回第k個字節(只讀)。

移位運算和整數類似,移位運算的結果的正負取決於操作符左邊的數,且不能進行負移位。
如可以-5<<1, 不可以5<<-1

成員變量:
.length:表示這個字節數組的長度(只讀)。

變長(動態分配大小)字節數組(Dynamically-sized byte array)

  • bytes:動態分配大小字節數組, 參見Arrays,不是值類型!
  • string:動態分配大小UTF8編碼的字符類型,參看Arrays。不是值類型!

根據經驗:
bytes用來存儲任意長度的字節數據,string用來存儲任意長度的(UTF-8編碼)的字符串數據。
如果長度可以確定,盡量使用定長的如byte1到byte32中的一個,因為這樣更省空間。

有理數和整型常量(Rational and Integer Literals)

也有人把Literals翻譯為字面量

整型常量是有一系列0-9的數字組成,10進制表示,比如:8進制是不存在的,前置0在Solidity中是無效的。

10進制小數常量(Decimal fraction literals)帶了一個., 在.的兩邊至少有一個數字,有效的表示如:1., .11.3.

科學符號也支持,基數可以是小數,指數必須是整數, 有效的表示如: 2e10, -2e10, 2e-10, 2.5e1

數字常量表達式本身支持任意精度,也就是可以不會運算溢出,或除法截斷。但當它被轉換成對應的非常量類型,或者將他們與非常量進行運算,則不能保證精度了。
如:(2*800 + 1) - 2*800的結果為1(uint8整類) ,盡管中間結果已經超過計算機字長。另外:*.5 8**的結果是4,盡管有非×××參與了運算。

只要操作數是×××,整型支持的運算符都適用於整型常量表達式。
如果兩個操作數是小數,則不允許進行位運算,指數也不能是小數。

註意:
Solidity對每一個有理數都有一個數值常量類型。整數常量和有理數常量從屬於數字常量。所有的數字常表達式的結果都屬於數字常量。所以1 + 2和2 + 1都屬於同樣的有理數的數字常量3

警告:
整數常量除法,在早期的版本中是被截斷的,但現在可以被轉為有理數了,如5/2的值為 2.5

註意:
數字常量表達式,一旦其中含有常量表達式,它就會被轉為一個非常量類型。下面代碼中表達式的結果將會被認為是一個有理數:

uint128 a = 1;
uint128 b = 2.5 + a + 0.5;

上述代碼編譯不能通過,因為b會被編譯器認為是小數型。

字符串常量

字符串常量是指由單引號,或雙引號引起來的字符串 ("foo" or ‘bar‘)。字符串並不像C語言,包含結束符,"foo"這個字符串大小僅為三個字節。和整數常量一樣,字符串的長度類型可以是變長的。字符串可以隱式的轉換為byte1,...byte32 如果適合,也會轉為bytes或string。

字符串常量支持轉義字符,比如\n,\xNN,\uNNNN。其中\xNN表示16進制值,最終轉換合適的字節。而\uNNNN表示Unicode編碼值,最終會轉換為UTF8的序列。

十六進制常量(Hexadecimal literals)

十六進制常量,以關鍵字hex打頭,後面緊跟用單或雙引號包裹的字符串,內容是十六進制字符串,如hex"001122ff"。
它的值會用二進制來表示。

十六進制常量和字符串常量類似,也可以轉換為字節數組。

枚舉(Enums)

在Solidity中,枚舉可以用來自定義類型。它可以顯示的轉換與整數進行轉換,但不能進行隱式轉換。顯示的轉換會在運行時檢查數值範圍,如果不匹配,將會引起異常。枚舉類型應至少有一名成員。下面是一個枚舉的例子:

pragma solidity ^0.4.0;

contract test {
    enum ActionChoices { GoLeft, GoRight, GoStraight, SitStill }
    ActionChoices choice;
    ActionChoices constant defaultChoice = ActionChoices.GoStraight;

    function setGoStraight() {
        choice = ActionChoices.GoStraight;
    }

    // Since enum types are not part of the ABI, the signature of "getChoice"
    // will automatically be changed to "getChoice() returns (uint8)"
    // for all matters external to Solidity. The integer type used is just
    // large enough to hold all enum values, i.e. if you have more values,
    // `uint16` will be used and so on.
    function getChoice() returns (ActionChoices) {
        return choice;
    }

    function getDefaultChoice() returns (uint) {
        return uint(defaultChoice);
    }
}

參考文檔

Solidity官方文檔-類型

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