由于Solidity是一个静态类型的语言,所以编译时需明确指定变量的类型(包括本地变量或状态变量),Solidity编程语言提供了一些基本类型(elementary types)可以用来组合成复杂类型。
复杂类型。不同于之前值类型,复杂类型占的空间更大,超过256字节,因为拷贝它们占用更多的空间。由此我们需要考虑将它们存储在什么位置内存(memory,数据不是永久存在的)或存储(storage,值类型中的状态变量)
常见的引用类型有:
- 不定长字节数组(bytes)
- 字符串(string)
- 数组(Array)
- 结构体(Struts)
复杂类型,如数组(arrays)和数据结构(struct)在Solidity中有一个额外的属性,数据的存储位置。可选为memory和storage。
memory存储位置同我们普通程序的内存一致。即分配,即使用,越过作用域即不可被访问,等待被回收。而在区块链上,由于底层实现了图灵完备,故而会有非常多的状态需要永久记录下来。比如,参与众筹的所有参与者。那么我们就要使用storage这种类型了,一旦使用这个类型,数据将永远存在。
基于程序的上下文,大多数时候这样的选择是默认的,我们可以通过指定关键字storage和memory修改它。
默认的函数参数,包括返回的参数,他们是memory。默认的局部变量是storage的。而默认的状态变量(合约声明的公有变量)是storage。
另外还有第三个存储位置calldata。它存储的是函数参数,是只读的,不会永久存储的一个数据位置。外部函数的参数(不包括返回参数)被强制指定为calldata。效果与memory差不多。
数据位置指定非常重要,因为不同数据位置变量赋值产生的结果也不同。在memory和storage之间,以及它们和状态变量(即便从另一个状态变量)中相互赋值,总是会创建一个完全不相关的拷贝。
将一个storage的状态变量,赋值给一个storage的局部变量,是通过引用传递。所以对于局部变量的修改,同时修改关联的状态变量。但另一方面,将一个memory的引用类型赋值给另一个memory的引用,不会创建另一个拷贝。
pragma solidity ^0.4.0;
contract DataLocation{
uint valueType;
mapping(uint => uint) public refrenceType;
function changeMemory(){
var tmp = valueType;
tmp = 100;
}
function changeStorage(){
var tmp = refrenceType;
tmp[1] = 100;
}
function getAll() returns (uint, uint){
return (valueType, refrenceType[1]);
}
}
下面来看下官方的例子说明:
pragma solidity ^0.4.0;
contract C {
uint[] x; // the data location of x is storage
// the data location of memoryArray is memory
function f(uint[] memoryArray) {
x = memoryArray; // works, copies the whole array to storage
var y = x; // works, assigns a pointer, data location of y is storage
y[7]; // fine, returns the 8th element
y.length = 2; // fine, modifies x through y
delete x; // fine, clears the array, also modifies y
// The following does not work; it would need to create a new temporary /
// unnamed array in storage, but storage is "statically" allocated:
// y = memoryArray;
// This does not work either, since it would "reset" the pointer, but there
// is no sensible location it could point to.
// delete y;
g(x); // calls g, handing over a reference to x
h(x); // calls h and creates an independent, temporary copy in memory
}
function g(uint[] storage storageArray) internal {}
function h(uint[] memoryArray) {}
}
强制的数据位置(Forced data location)
- 外部函数(External function)的参数(不包括返回参数)强制为:calldata
- 状态变量(State variables)强制为: storage
默认数据位置(Default data location)
- 函数参数(括返回参数:memory
- 所有其它的局部变量:storage
更多请查看关于数据位置的进一步挖掘: 这里
说白了就是
传值调用
和引用调用
的区别
数组可以声明时指定长度,或者是变长的。对storage的数组来说,元素类型可以是任意的,类型可以是数组,映射类型,数据结构等。但对于memory的数组来说。如果函数是对外可见的2,那么函数参数不能是映射类型的数组,只能是支持ABI的类型3。
一个类型为T,长度为k的数组,可以声明为T[k],而一个变长的数组则声明为T[]。
你还可以声明一个多维数据,如一个类型为uint的数组长度为5的变长数组,可以声明为uint[][5] x。
需要留心的是,相比非区块链语言,多维数组的长度声明是反的。
要访问第三个动态数据的,第二个元素,使用x[2][1]。数组的序号是从0开始的,序号顺序与定义相反。
bytes和string是一种特殊的数组。bytes类似byte[],但在外部函数作为参数调用中,会进行压缩打包,更省空间,所以应该尽量使用bytes4。string类似bytes,但不提供长度和按序号的访问方式。
由于bytes与string,可以自由转换,你可以将字符串s通过bytes(s)转为一个bytes。但需要注意的是通过这种方式访问到的是UTF-8编码的码流,并不是独立的一个个字符。比如中文编码是多字节,变长的,所以你访问到的很有可能只是其中的一个代码点。
类型为数组的状态变量,可以标记为public类型,从而让Solidity创建一个访问器,如果要访问数组的某个元素,指定数字下标就好了。
可使用new关键字创建一个memory的数组。与stroage数组不同的是,你不能通过.length的长度来修改数组大小属性。我们来看看下面的例子:
pragma solidity ^0.4.0;
contract C {
function f() {
//创建一个memory的数组
uint[] memory a = new uint[](7);
//不能修改长度
//Error: Expression has to be an lvalue.
//a.length = 100;
}
//storage
uint[] b;
function g(){
b = new uint[](7);
//可以修改storage的数组
b.length = 10;
b[9] = 100;
}
}
在上面的代码中,f()方法尝试调整数组a的长度,编译器报错Error: Expression has to be an lvalue.。但在g()方法中我们看到可以修改。
数组字面量,是指以表达式方式隐式声明一个数组,并作为一个数组变量使用的方式。下面是一个简单的例子:
pragma solidity ^0.4.0;
contract C {
function f() {
g([uint(1), 2, 3]);
}
function g(uint[3] _data) {
// ...
}
}
通过数组字面量,创建的数组是memory的,同时还是定长的。元素类型则是使用刚好能存储的元素的能用类型,比如代码里的[1, 2, 3],只需要uint8即可存储。由于g()方法的参数需要的是uint(默认的uint表示的其实是uint256),所以要使用uint(1)来进行类型转换。
还需注意的一点是,定长数组,不能与变长数组相互赋值,我们来看下面的代码:
pragma solidity ^0.4.0;
contract C {
function f() {
// The next line creates a type error because uint[3] memory
// cannot be converted to uint[] memory.
uint[] x = [uint(1), 3, 4];
}
限制的主要原因是,ABI不能很好的支持数组,已经计划在未来移除这样的限制。(当前的ABI接口,不是已经能支持数组了?)
length属性
数组有一个.length属性,表示当前的数组长度。storage的变长数组,可以通过给.length赋值调整数组长度。memory的变长数组不支持。
不能通过访问超出当前数组的长度的方式,来自动实现上面说的这种情况。memory数组虽然可以通过参数,灵活指定大小,但一旦创建,大小不可调整,对于变长数组,可以通过参数在编译期指定数组大小。
push方法
storage的变长数组和bytes都有一个push(),用于附加新元素到数据末端,返回值为新的长度。
pragma solidity ^0.4.0;
contract C {
uint[] u;
bytes b;
function testArryPush() returns (uint){
uint[3] memory a = [uint(1), 2, 3];
u = a;
return u.push(4);
}
function testBytesPush() returns (uint){
b = new bytes(3);
return b.push(4);
}
}
限制的情况
当前在外部函数中,不能使用多维数组。
另外,基于EVM的限制,不能通过外部函数返回动态的内容。
pragma solidity ^0.4.0;
contract C {
function f() returns (uint[]) {
}
}
在上面的例子中,通过web.js调用能返回数据,但在Solidity中不能返回数据。一种临时的解决办法,是使用一个非常大的静态数组。
pragma solidity ^0.4.0;
contract ArrayContract {
//the orginal length of m_aLotOfIntegers is 2**20
//run it cause a out of gas,so change it to a much smaller 2**2 for test
uint[2**2] m_aLotOfIntegers;
// Note that the following is not a pair of arrays but an array of pairs.
bool[2][] m_pairsOfFlags;
// newPairs is stored in memory - the default for function arguments
function setAllFlagPairs(bool[2][] newPairs) {
// assignment to a storage array replaces the complete array
m_pairsOfFlags = newPairs;
}
function setFlagPair(uint index, bool flagA, bool flagB) {
// access to a non-existing index will throw an exception
m_pairsOfFlags[index][0] = flagA;
m_pairsOfFlags[index][1] = flagB;
}
function changeFlagArraySize(uint newSize) {
// if the new size is smaller, removed array elements will be cleared
m_pairsOfFlags.length = newSize;
}
function clear() {
// these clear the arrays completely
delete m_pairsOfFlags;
delete m_aLotOfIntegers;
// identical effect here
m_pairsOfFlags.length = 0;
}
function addFlag(bool[2] flag) returns (uint) {
return m_pairsOfFlags.push(flag);
}
function createMemoryArray(uint size) {
// Dynamic memory arrays are created using `new`:
bool[2][] memory arrayOfPairs = new bool[2][](size);
m_pairsOfFlags = arrayOfPairs;
}
}