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Solidity - 智能合约语言

本章只介绍高级概念、开发过程和用 Solidity 编写的示例，因为 Solidity 在其官方网站上已有详尽的文档说明。 有关语言规范或实现，请参阅下面的 参考文献。 本章内容基于 [参考文献](#参考文献）中列出的多个网站。

坚固和卡娅​

Solidity是一种高级、静态类型化、面向合约的语言，用于在以太坊平台上实现智能合约。 虽然 Solidity 最初是为以太坊设计的，但它在编写智能合约方面具有足够的通用性；因此，它也可用于其他区块链平台，如 Kaia。

Kaia 正式兼容伦敦以太坊虚拟机（EVM）版本。 不保证向后兼容 Kaia 上的其他 EVM 版本。 因此，强烈建议使用 Istanbul 目标选项编译 Solidity 代码。 请参阅 如何设置 Solc 的 EVM 版本。

备注

v1.7.0 协议升级 - 不兼容的更改，包括伊斯坦布尔硬分叉项目和 Kaia 自己的项目。 如果是 Kairos 网络，则从区块编号 "#75,373,312 "开始启用，如果是主网络，则从区块编号 "#86,816,005 "开始启用。

v1.7.3 协议升级 - 包括伦敦***硬分叉产生的基本费用在内的不兼容变更。 如果是 Kairos 网络，则从区块编号 "#80,295,291 "开始启用，如果是主网络，则从区块编号 "#86,816,005 "开始启用。

v1.8.0 协议升级 - 包括伦敦***硬分叉产生的基本费用在内的不兼容变更。 如果是 Kairos 网络，则从区块编号 "#86,513,895 "开始启用，如果是主网，则从区块编号 "#86,816,005 "开始启用。

在为 Kaia 开发智能合约时，可以使用 Remix （一个基于浏览器的 IDE）和 Hardhat （一个开发框架）等开发工具。 Kaia 团队将努力保持以太坊开发工具与 Kaia 开发工具之间的兼容性，但在必要时可能会选择向 Kaia 智能合约开发人员提供这些工具的增强版或更新版。

使用 Remix 或 Hardhat 开发智能合约非常方便，但 Solidity 编译器也可在本地使用，只需按照下面网页中的说明构建或安装即可：

请注意，有两种命令行 Solidity 编译器：

  • solc：全功能编译器
    • 包含在 Solidity 文档中
  • solcjs：用于 solc 的 Javascript 绑定

其他有助于入门 Solidity 的资料包括以下内容：

如何编写智能合约​

本节以 Solidity 源代码为例，让读者了解智能合约的外观以及如何编写合约。 请注意，此处包含的代码仅供解释之用，并不用于生产目的。 在代码中，"(require) "表示任何 Solidity 源文件都需要该行，而"(optional) "则表示不一定需要该行。 符号 Ln: 并非 Solidity 代码的一部分，在此加入只是为了显示行号。 请不要在实际使用的源代码中使用这些符号。


L01: pragma solidity 0.5.12; // (required) version pragma
L02:
L03: import "filename"; // (optional) importing other source files
L04:
L05: // (optional) smart contract definition
L06: contract UserStorage {
L07: mapping(address => uint) userData; // state variable
L08:
L09: function set(uint x) public {
L10: userData[msg.sender] = x;
L11: }
L12:
L13: function get() public view returns (uint) {
L14: return userData[msg.sender];
L15: }
L16:
L17: function getUserData(address user) public view returns (uint) {
L18: return userData[user];
L19: }
L20: }

上述代码不言自明，因此熟悉其他编程语言的人可以跳过本节的解释，直接跳到下一节。 不过，对于那些不清楚代码作用的人，或者对于 Solidity 是第一种编程语言的人，我们会在下面附上源代码的简短说明：

  • 代码中以双斜线开头的部分是注释，而不是代码；它们用于注释和解释代码。 编译器会忽略注释。
  • L01 "中的 "pragma "语句表示编译器的最小版本。
  • L03中的import 语句从"filename`"导入所有全局符号。 文件名 "应为实际文件名。
  • L05 - L20 定义了一个名为 UserStorage 的智能合约。 关键字 contract 位于合约名称之前，声明代码代表一个智能合约。 Solidity 中的契约类似于面向对象语言中的类。 每个合约可包含状态变量、函数、函数修改器、事件、结构类型和枚举类型的声明。 此外，合同还可以继承其他合同。 示例代码包含一个合同定义，但一个 Solidity 文件可能包含多个合同定义。
  • 在L07中，userData是映射类型的状态变量。 状态变量永久保存在合约存储器中。 状态变量 userData 维护着 address 和 uint 值之间的映射。 地址 "类型保存一个 20 字节的地址（Kaia 使用的 20 字节地址与以太坊类似）。
  • L09 定义了一个公共函数 set，用于在 userData 中保存信息发送者的 x 值。 变量 "msg.sender "是 Solidity 中定义的一个特殊变量，表示消息（即当前呼叫）发送者的地址。 关键字 "public "表示该函数是合约接口的一部分，可在外部或内部调用。
  • L13中的函数get 和 L17 中的函数 getUserData 是用 view 声明的，这意味着函数承诺不修改任何状态变量。 它们的声明包括 returns (uint)，这意味着它们返回一个 uint 值。

有关 Solidity 语言语法和语义的更多信息，请参阅 Solidity 文档。

如何编译、部署和执行​

编译 Solidity 代码的一种方法是使用命令行编译器 solc。 这种编译器可以产生各种输出，从简单的二进制文件和汇编到抽象语法树（parse tree\ ）。 假设上面的代码保存在 UserStorage.sol（上面显示的源文件中不包括 L03），编译文件 UserStorage.sol的一些示例如下。


$ solc --bin UserStorage.sol

  • 该命令将以二进制_即_字节码_的形式打印编译输出。

solc -o output --bin --ast --asm UserStorage.sol

  • 编译器会生成二进制文件、抽象语法树和汇编代码，并将它们作为单独的文件存放在 "输出 "目录下。

solc --optimize --bin UserStorage.sol

  • 为提高性能，可在编译过程中使用 --optimize 标记激活优化器。

下面列出了一些用于编译、部署和执行智能合约的资源。

注：本部分内容今后将进行更新。

调试智能合约​

由于缺乏成熟的调试工具，调试 Solidity 代码比调试用其他编程语言编写的代码更加困难。 下面，我们列出了一些用于 Solidity 调试的资源。

注：本部分内容今后将进行更新。

智能合约最佳实践​

要消除智能合约中的安全问题和代码质量问题，必须学习并遵循 Solidity 编程的最佳实践。 在此，我们展示了 Solidity 最佳实践的参考资料。

参考资料​

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