Solidity教程系列1 - 型別介紹

Tiny熊發表於2017-12-07
Solid型別

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原文連結:智慧合約語言 Solidity 教程系列1 - 型別介紹

現在的Solidity中文文件，要麼翻譯的太爛，要麼太舊，決定重新翻譯下，再加上程式碼事例講解。

寫在前面

Solidity是以太坊智慧合約程式語言，閱讀本文前，你應該對以太坊、智慧合約有所瞭解，
如果你還不瞭解，建議你先看以太坊是什麼
Solidity教程會是一系列文章，本文是第一篇：介紹Solidity的變數型別。

本文前半部分是參考Solidity官方文件（當前最新版本：0.4.20）進行翻譯，後半部分是結合實際合約程式碼例項說明型別的使用（僅針對專欄訂閱使用者）。

型別

Solidity是一種靜態型別語言，意味著每個變數（本地或狀態變數）需要在編譯時指定變數的型別（或至少可以推倒出型別）。Solidity提供了一些基本型別可以用來組合成複雜型別。

Solidity型別分為兩類：

  • 值型別(Value Type) - 變數在賦值或傳參是，總是進行值拷貝。
  • 引用型別(Reference Types)

值型別(Value Type)

值型別包含:

  • 布林型別(Booleans)
  • 整型(Integers)
  • 定長浮點型(Fixed Point Numbers)
  • 定長位元組陣列(Fixed-size byte arrays)
  • 有理數和整型常量(Rational and Integer Literals)
  • 字串常量（String literals）
  • 十六進位制常量（Hexadecimal literals）
  • 列舉(Enums)
  • 函式(Function Types)
  • 地址(Address)

  • 地址常量(Address Literals)

    函式和地址講解會在之後的文章。

布林型別(Booleans)

布林(bool):可能的取值為常量值true和false。

布林型別支援的運算子有：

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

注意：運算子&&和||是短路運算子，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。支援關鍵字uint8 到 uint256 (以8步進)，
uint 和 int 預設對應的是 uint256 和 int256。

支援的運算子：

  • 比較運算子： <=, < , ==, !=, >=, > (返回布林值：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+，*，/, %(取餘數), ***（冪）, << (左移位), >>(右移位)

說明：

  1. 整數除法總是截斷的，但如果運算子是字面量（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，否則會丟擲執行時異常。

注意：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，而不像其他語言裡為無限負小數。

定長浮點型（Fixed Point Numbers）

注意：定長浮點型 Solidity（發文時）還不完全支援，它可以用來宣告變數，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ufixedMxN 和 ufixedMxN。
M表示這個型別要佔用的位數，以8步進，可為8到256位。
N表示小數點的個數，可為0到80之前

支援的運算子：

  • 比較運算子： <=, < , ==, !=, >=, > (返回布林值：true 或 false)
  • 算術操作符：+，-，一元運算-，一元運算+，*，/, %(取餘數)
    注意：它和大多數語言的float和double不一樣，M是表示整個數佔用的固定位數，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，小數部分會幾乎佔用整個空間。

定長位元組陣列(Fixed-size byte arrays)

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

支援的運算子：

  • 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個位元組（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。

成員變數：
.length：表示這個位元組陣列的長度（只讀）。

變長（動態分配大小）位元組陣列（Dynamically-sized byte array）

  • bytes:動態分配大小位元組陣列, 參見Arrays,不是值型別!
  • string:動態分配大小UTF8編碼的字元型別,參看Arrays。不是值型別!

根據經驗：
bytes用來儲存任意長度的位元組資料，string用來儲存任意長度的(UTF-8編碼)的字串資料。
如果長度可以確定，儘量使用定長的如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進製表示，比如：8進位制是不存在的，前置0在Solidity中是無效的。

10進位制小數常量（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., .1 和 1.3.

科學符號也支援，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。

數字常量表示式本身支援任意精度，也就是可以不會運算溢位，或除法截斷。但當它被轉換成對應的非常量型別，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) ，儘管中間結果已經超過計算機字長。另外：.5 * 8的結果是4，儘管有非整形參與了運算。

只要運算元是整形，整型支援的運算子都適用於整型常量表示式。
如果兩個運算元是小數，則不允許進行位運算，指數也不能是小數。

注意：
Solidity對每一個有理數都有一個數值常量型別。整數常量和有理數常量從屬於數字常量。所有的數字常表示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

注意：
數字常量表示式，一旦其中含有常量表示式，它就會被轉為一個非常量型別。下面程式碼中表示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;

上述程式碼編譯不能通過，因為b會被編譯器認為是小數型。

字串常量

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

字串常量支援轉義字元，比如\n，\xNN，\uNNNN。其中\xNN表示16進位制值，最終轉換合適的位元組。而\uNNNN表示Unicode編碼值，最終會轉換為UTF8的序列。

十六進位制常量（Hexadecimal literals）

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

十六進位制常量和字串常量類似，也可以轉換為位元組陣列。

列舉（Enums）

在Solidity中，列舉可以用來自定義型別。它可以顯示的轉換與整數進行轉換，但不能進行隱式轉換。顯示的轉換會在執行時檢查數值範圍，如果不匹配，將會引起異常。列舉型別應至少有一名成員。下面是一個列舉的例子：

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);
    }
}

程式碼例項

通過合約程式碼例項說明型別的使用，請訂閱區塊鏈技術檢視。

參考視訊

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參考文件

Solidity官方文件-型別

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