Solidity语法(六)表达式与控制结构
入参和出参(Input Parameters and Output Parameters)
同javascript一样,函数有输入参数,但与之不同的是,函数可能有任意数量的返回参数。
入参(Input Parameters)
入参(Input Parameter)与变量的定义方式一致,稍微不同的是,不会用到的参数可以省略变量名称。一种可接受两个整型参数的函数如下:
pragma solidity ^0.4.0;
contract Simple {
function taker(uint _a, uint) {
// do something with _a.
}
}
出参(Output Parameters)
出参(Output Paramets)在returns关键字后定义,语法类似变量的定义方式。下面的例子展示的是,返回两个输入参数的求和,乘积的实现:
pragma solidity ^0.4.0;
contract Simple {
//return sum and product
function arithmetics(uint _a, uint _b) returns (uint o_sum, uint o_product) {
o_sum = _a + _b;
o_product = _a * _b;
}
}
出参的的名字可以省略。返回的值,同样可以通过return
关键字来指定。return
也可以同时返回多个值。出参的默认值为0,如果没有明确被修改,它将一直是0。
入参和出参也可在函数体内用做表达式。它们也可被赋值。
返回多个值(Returning Multiple Values)
当返回多个参数时,使用return (v0, v1, ..., vn)
。返回结果的数量需要与定义的一致。
控制结构
不支持switch和goto,支持if,else,while,do,for,break,continue,return,?:。
条件判断中的括号不可省略,但在单行语句中的大括号可以省略。
需要注意的是,这里没有像C语言,和javascript里的非Boolean类型的自动转换,比如if(1){...}在Solidity中是无效的。
函数调用(Function Calls)
内部函数调用(Internal Function Calls)
在当前的合约中,函数可以直接调用(内部调用方式),包括也可递归调用,来看一个简单的示例:
contract C {
function g(uint a) returns (uint ret) { return f(); }
function f() returns (uint ret) { return g(7) + f(); }
}
这些函数调用在EVM中被翻译成简单的跳转指令。这样带来的一个好处是,当前的内存不会被回收。所以在一个内部调用时传递一个内存型引用效率将非常高。当然,仅仅是同一个合约的函数之间才可通过内部的方式进行调用。
外部函数调用(External Function Calls)
表达式this.g(8);
和c.g(2)
(这里的c是一个合约实例)是外部调用函数的方式。实现上是通过一个消息调用,而不是直接通过EVM的指令跳转。需要注意的是,在合约的构造器中,不能使用this调用函数,因为当前合约还没有创建完成。
其它合约的函数必须通过外部的方式调用。对于一个外部调用,所有函数的参数必须要拷贝到内存中。
当调用其它合约的函数时,可以通过选项.value(),和.gas()来分别指定,要发送的ether量(以wei为单位),和gas值。
pragma solidity ^0.4.0;
contract InfoFeed {
function info() payable returns (uint ret) {
return msg.value;
}
}
contract Consumer {
function deposit() payable returns (uint){
return msg.value;
}
function left() constant returns (uint){
return this.balance;
}
function callFeed(address addr) returns (uint) {
return InfoFeed(addr).info.value(1).gas(8000)();
}
}
上面的代码中,我们首先调用deposit()
为Consumer
合约存入一定量的ether
。然后调用callFeed()
通过value(1)
的方式,向InfoFeed
合约的info()
函数发送1ether
。需要注意的是,如果不先充值,由于合约余额为0,余额不足会报错Invalid opcode
1。
InfoFeed.info()
函数,必须使用payable
关键字,否则不能通过value()
选项来接收ether
。
代码InfoFeed(addr)
进行了一个显示的类型转换,声明了我们确定知道给定的地址是InfoFeed
类型。所以这里并不会执行构造器的初始化。显示的类型强制转换,需要极度小心,不要尝试调用一个你不知道类型的合约。
我们也可以使用function setFeed(InfoFeed _feed) { feed = _feed; }
来直接进行赋值。.info.value(1).gas(8000)
只是本地设置发送的数额和gas值,真正执行调用的是其后的括号.info.value(1).gas(8000)()
。
如果被调用的合约不存在,或者是不包代码的帐户,或调用的合约产生了异常,或者gas不足,均会造成函数调用发生异常。
如果被调用的合约源码并不事前知道,和它们交互会有潜在的风险。当前合约会将自己的控制权交给被调用的合约,而对方几乎可以做任何事。即使被调用的合约是继承自一个已知的父合约,但继承的子合约仅仅被要求正确实现了接口。合约的实现,可以是任意的内容,由此会有风险。另外,准备好处理调用你自己系统中的其它合约,可能在第一调用结果未返回之前就返回了调用的合约。某种程度上意味着,被调用的合约可以改变调用合约的状态变量(state variable)
来标记当前的状态。如,写一个函数,只有当状态变量(state variables)
的值有对应的改变时,才调用外部函数,这样你的合约就不会有可重入性漏洞。
命名参数调用和匿名函数参数(Named Calls and Anonymous Function Paramters)
函数调用的参数,可以通过指定名字的方式调用,但可以以任意的顺序,使用方式是{}包含。但参数的类型和数量要与定义一致。
pragma solidity ^0.4.0;
contract C {
function add(uint val1, uint val2) returns (uint) { return val1 + val2; }
function g() returns (uint){
// named arguments
return add({val2: 2, val1: 1});
}
}
省略函数名称(Omitted Function Parameter Names)
没有使用的参数名可以省略(一般常见于返回值)。这些名字在栈(stack)上存在,但不可访问。
pragma solidity ^0.4.0;
contract C {
// omitted name for parameter
function func(uint k, uint) returns(uint) {
return k;
}
}
创建合约实例(Creating Contracts)
一个合约可以通过new关键字来创建一个合约。
pragma solidity ^0.4.0;
contract Account{
uint accId;
//construction?
function Account(uint accountId) payable{
accId = accountId;
}
}
contract Initialize{
Account account = new Account(10);
function newAccount(uint accountId){
account = new Account(accountId);
}
function newAccountWithEther(uint accountId, uint amount){
account = (new Account).value(amount)(accountId);
}
}
从上面的例子可以看出来,可以在创建合约中,发送ether,但不能限制gas的使用。如果创建因为out-of-stack,或无足够的余额以及其它任何问题,会抛出一个异常。
表达式的执行顺序(Order of Evaluation of Expressions)
赋值(Assignment)
解构赋值和返回多个结果(Destructing Assignments and Returning Multip Values)
Solidity内置支持元组(tuple),也就是说支持一个可能的完全不同类型组成的一个列表,数量上是固定的(Tuple一般指两个,还有个Triple一般指三个)。
这种内置结构可以同时返回多个结果,也可用于同时赋值给多个变量。
pragma solidity ^0.4.0;
contract C {
uint[] data;
function f() returns (uint, bool, uint) {
return (7, true, 2);
}
function g() {
// Declares and assigns the variables. Specifying the type explicitly is not possible.
var (x, b, y) = f();
// Assigns to a pre-existing variable.
(x, y) = (2, 7);
// Common trick to swap values -- does not work for non-value storage types.
(x, y) = (y, x);
// Components can be left out (also for variable declarations).
// If the tuple ends in an empty component,
// the rest of the values are discarded.
(data.length,) = f(); // Sets the length to 7
// The same can be done on the left side.
(,data[3]) = f(); // Sets data[3] to 2
// Components can only be left out at the left-hand-side of assignments, with
// one exception:
(x,) = (1,);
// (1,) is the only way to specify a 1-component tuple, because (1) is
// equivalent to 1.
}
}
数组和自定义结构体的复杂性(Complication for Arrays and Struts)
对于非值类型,比如数组和数组,赋值的语法有一些复杂。
- 赋值给一个状态变量总是创建一个完全无关的拷贝。
- 赋值给一个局部变量,仅对基本类型,如那些32字节以内的静态类型(static types),创建一份完全无关拷贝。
- 如果是数据结构或者数组(包括bytes和string)类型,由状态变量赋值为一个局部变量,局部变量只是持有原始状态变量的一个引用。对这个局部变量再次赋值,并不会修改这个状态变量,只是修改了引用。但修改这个本地引用变量的成员值,会改变状态变量的值。
作用范围和声明(Scoping And Decarations)
一个变量在声明后都有初始值为字节表示的全0值。也就是所有类型的默认值是典型的零态(zero-state)。举例来说,默认的bool的值为false,uint和int的默认值为0。
对从byte1到byte32定长的字节数组,每个元素都被初始化为对应类型的初始值(一个字节的是一个字节长的全0值,多个字节长的是多个字节长的全零值)。对于变长的数组bytes和string,默认值则为空数组和空字符串。
函数内定义的变量,在整个函数中均可用,无论它在哪里定义)。因为Solidity使用了javascript的变量作用范围的规则。与常规语言语法从定义处开始,到当前块结束为止不同。由此,下述代码编译时会抛出一个异常,Identifier already declared。
pragma solidity ^0.4.0;
contract ScopingErrors {
function scoping() {
uint i = 0;
while (i++ < 1) {
uint same1 = 0;
}
while (i++ < 2) {
uint same1 = 0;// Illegal, second declaration of same1
}
}
function minimalScoping() {
{
uint same2 = 0;
}
{
uint same2 = 0;// Illegal, second declaration of same2
}
}
function forLoopScoping() {
for (uint same3 = 0; same3 < 1; same3++) {
}
for (uint same3 = 0; same3 < 1; same3++) {// Illegal, second declaration of same3
}
}
function crossFunction(){
uint same1 = 0;//Illegal
}
}
另外的,如果一个变量被声明了,它会在函数开始前被初始化为默认值。所以下述例子是合法的。
pragma solidity ^0.4.0;
contract C{
function foo() returns (uint) {
// baz is implicitly initialized as 0
uint bar = 5;
if (true) {
bar += baz;
} else {
uint baz = 10;// never executes
}
return bar;// returns 5
}
}
异常(Excepions)
有一些情况下,异常是自动抛出来的(见下),你也可以使用throw来手动抛出一个异常。抛出异常的效果是当前的执行被终止且被撤销(值的改变和帐户余额的变化都会被回退)。异常还会通过Solidity的函数调用向上冒泡(bubbled up)传递。(send,和底层的函数调用call,delegatecall,callcode是一个例外,当发生异常时,这些函数返回false)。
捕捉异常是不可能的(或许因为异常时,需要强制回退的机制)。
在下面的例子中,我们将如展示如何使用throw来回退转帐,以及演示如何检查send的返回值。
pragma solidity ^0.4.0;
contract Sharer {
function sendHalf(address addr) payable returns (uint balance) {
if (!addr.send(msg.value / 2))
throw; // also reverts the transfer to Sharer
return this.balance;
}
}
当前,Solidity在下述场景中自动产生运行时异常。
- 如果越界,或是负的序号值访问数组。
- 如果访问一个定长的bytesN,序号越界,或是负的序号值。
- 如果你通过消息调用一个函数,但在调用的过程中,并没有正确结束(gas不足,没有匹配到对应的函数,或他自己出现异常)。底层操作如call,send,delegatecall或callcode除外,它们不会抛出异常,但它们会通过返回false来表示失败。
- 如果在使用new创建一个新合约时,但合约的初化化由于类似3中的原因没有正常完成。
- 被除数为0。
- 对一个二进制移动一个负的值。
- 使用枚举时,将过大值,负值转为枚举类型。
- 使用外部函数调用时,被调用的对象并不包含代码。
- 如果你的public的函数在没有payable关键字时,却尝试在接收ether(包括构造函数,和回退函数)。
- 合约通过一个public的getter函数(public getter funciton)接收ether。
- 调用一个未初始化的内部函数。
- transfer()执行失败。
- assert返回false。
当一个用户通过下述方式触发一个异常:
- 调用throw。
- 调用require,但参数值为false。
当上述情况发生时,在Solidity会执行一个回退操作(指令0xfd)。与之相对的是,如果发生运行时异常,或assert失败时,将执行无效操作(指令0xfe)。在上述的情况下,由此促使EVM撤回所有的状态改变。这样做的原因是,没有办法继续安全执行了,因为想要发生的事件并未发生。因为我们想保持交易的原子性(一致性),所以撤销所有操作,让整个交易没有任何影响。
通过assert判断内部条件是否达成,require验证输入的有效性。这样的分析工具,可以假设正确的输入,减少错误。这样无效的操作码将永远不会出现。