【Solidity智能合约系列】01--类型介绍

前沿

最近学习了Solidity官方文档，现阶段准备把solidity智能合约的基础语法写成一个系列，供大家学习参考。有什么问题，大家可以在评论区留言，我愿意和大家一起探讨，进步。

本文是第一篇：Solidity类型介绍
参考：https://solidity.readthedocs.io/en/v0.4.24/types.html

Solidity是一种静态类型语言，意味着每个变量（本地或状态变量）需要在编译时指定变量的类型（或至少可以推倒出类型）。Solidity提供了一些基本类型可以用来组合成复杂类型。

Solidity类型分为两类：

• 值类型(Value Type) ：变量在赋值或传参时，总是进行值拷贝。
• 引用类型(Reference Types)

值类型(Value Type)

布尔类型(Booleans)

bool:可能的取值为常量值true和false。

bool支持的操作运算符有：

• ！逻辑非
• && 逻辑与(and)
• || 逻辑或(or)
• == 等于(equal)
• != 不等于

注意：运算符&&和||是短路运算符，举个例子，在表达式f(x)||g(y)中，当f(x)为真时，则不会继续执行g(y)。

整型(Integers)

int/uint: 表示有符号和无符号不同位数整数。支持关键字uint8 ～uint256 (以8步进)，uint 和 int 分别代表的的是 uint256 和 int256。

相关的运算符：

• 比较运算符： <=, < , ==, !=, >=, > (返回一个bool值)
• 位操作符： &，|，^(异或)，~（位取反）
• 算术操作符：+，-，一元运算 -，一元运算 +，，/, %(取余数), **（幂）, << (左移位), >>(右移位)

说明：
1、整数除法总是截断的，但如果2个运算符都是字面量，则不会截断。
2、整数除0会抛异常。
3、移位运算的结果的正负取决于操作符左边的数。x << y 和 x * （2 ** y） 是相等的（2 ** y表示2的y次方）， x >> y 和 x / （2**y） 是相等的。
4、不能进行负移位，即操作符右边的数不可以为负数，否则会抛出运行时异常。

注意：Solidity中，右移位是和除等价的，因此右移位一个负数，向下取整时会为0，而不像其他语言里为无限负小数。

定长浮点型（Fixed Point Numbers）

注意：定长浮点型 Solidity（发文时）还不完全支持，它可以用来声明变量，但不可以用来赋值。

fixed/ufixed: 表示有符号和无符号的固定位浮点数。关键字为ufixedMxN 和 ufixedMxN。M表示这个类型要占用的位数，以8步进，可为8到256位。N表示小数点的个数，可为0到80之间

相关运算符：

• 比较运算符： <=, < , ==, !=, >=, > (返回bool值)
• 算术操作符：+，-，一元运算-，一元运算+，，/, %(取余数)

注意：它和大多数语言的float和double不一样，*M是表示整个数占用的固定位数，包含整数部分和小数部分。因此用一个小位数（M较小）来表示一个浮点数时，小数部分会几乎占用整个空间。

地址（Address）

address：也就是一个账户地址，是智能合约中经常都要用到的一种变量，这里不展开细讲，会在后面单独的一个小节中讲解。

定长字节数组(Fixed-size byte arrays)

关键字有bytes1, bytes2, bytes3, …, bytes32。 byte 代表bytes1

相关运算符：

• 比较运算符: <=, <, ==, !=, >=, > (返回bool）
• 位操作符: &, |, ^ (按位异或)，~（按位取反）, << (左移位), >> (右移位)
• 索引（下标）访问: 如果x是bytesI，当0 <= k < I ，则x[k]返回第k个字节（只读），和其他语言的数组是一样的。

移位运算和整数类似，移位运算的结果的正负取决于操作符左边的数，且不能进行负移位，否则会抛出异常。如可以-5<<1, 不可以5<<-1。

• .length：表示这个字节数组的长度（只读）。

注意：也可以用byte[]数组来表示bytes，但是这样比较浪费内存空间，所以最好还是用bytes。

动态（变长）字节数组（Dynamically-sized byte array）

• bytes:动态分配大小字节数组, 参见Arrays,不是值类型!
• string:动态分配大小UTF8编码的字符类型,参看Arrays。不是值类型!

一般而言：bytes用来存储任意长度的字节数据，string用来存储任意长度的(UTF-8编码)的字符串数据。如果长度可以确定，尽量使用定长的如byte1到byte32中的一个，因为这样更省空间。

有理数和整型常量(Rational and Integer Literals)

有一些人把Literals翻译成字面量

整型常量是有一系列0-9的数字组成，10进制表示，比如：8进制是不存在的，前置0在Solidity中是无效的。

0进制小数常量（Decimal fraction literals）带了一个.， 在.的两边至少有一个数字，有效的表示如:1., .1 和 1.3.

科学符号也支持，基数可以是小数，指数必须是整数， 有效的表示如: 2e10, -2e10, 2e-10, 2.5e1。

数字常量表达式本身支持任意精度，也就是可以不会运算溢出，或除法截断。但当它被转换成对应的非常量类型，或者将他们与非常量进行运算，则不能保证精度了。
如：(2800 + 1) - 2800的结果为1（uint8整类) ，尽管中间结果已经超过计算机字长。另外：.5 * 8的结果是4，尽管有非整形参与了运算。

只要操作数是整形，整型支持的运算符都适用于整型常量表达式。
如果两个操作数是小数，则不允许进行位运算，指数也不能是小数。

注意：
Solidity对每一个有理数都有一个数值常量类型。整数常量和有理数常量从属于数字常量。所有的数字常表达式的结果都属于数字常量。所以1 + 2和2 + 1都属于同样的有理数的数字常量3

警告：
整数常量除法，在早期的版本中是被截断的，但现在可以被转为有理数了，如5/2的值,在早期的版本中，结果为2，而在新的版本中为 2.5。

注意：
数字常量表达式，一旦其中含有常量表达式，它就会被转为一个非常量类型。下面代码中表达式的结果将会被认为是一个有理数：

下面这段代码是无法编译成功的，2.5+a会被认为是小数。

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

字符串常量（String Literals）

字符串常量是由单引号或者双引号表示的字符串(“foo” 或者‘bar’)，字符串并不像C语言，包含结束符，”foo”这个字符串大小仅为三个字节，而在C中表示4个字节。和整数常量一样，字符串的长度类型可以是变长的。字符串可以隐式的转换为byte1,…byte32， 如果适合，也会转为bytes或string。

字符串常量支持转义字符，比如\n，\xNN，\uNNNN。其中\xNN表示16进制值，最终转换合适的字节。而\uNNNN表示Unicode编码值，最终会转换为UTF8的序列。

十六进制常量（Hexadecimal literals）

十六进制常量以hex为前缀，后面紧跟用单引号或双引号包裹的字符串，比如（hex"001122FF"），内容是十六进制字符串，它的值会用二进制来表示。

十六进制常量和字符串常量类似，也可以转换为字节数组。

枚举（Enums）

在Solidity中，枚举可以用来自定义类型。它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。

pragma solidity ^0.4.16;

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

    function setGoStraight() public {
        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() public view returns (ActionChoices) {
        return choice;
    }

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

第一节到此结束，下一节，我们继续一起学习，探讨。