智能合约语言 Solidity 教程系列4 - 数据存储位置分析

Galence 发布于2019-06-27 18:14 / 1781人阅读

摘要：状态变量合约内声明的公有变量还有一个存储位置是，用来存储函数参数，是只读的，不会永久存储的一个数据位置。称这个为状态改变，这也是合约级变量称为状态变量的原因。

本文首发于深入浅出区块链社区
原文链接:智能合约语言 Solidity 教程系列4 - 数据存储位置分析原文已更新，请读者前往原文阅读

Solidity教程系列第4篇 - Solidity数据位置分析。

写在前面

Solidity 是以太坊智能合约编程语言，阅读本文前，你应该对以太坊、智能合约有所了解，
如果你还不了解，建议你先看以太坊是什么

这部分的内容官方英文文档讲的不是很透，因此我在参考Solidity官方文档（当前最新版本：0.4.20）的同时加入了深入分析部分，欢迎订阅专栏。

数据位置(Data location)

在系列第一篇，我们提到 Solidity 类型分为两类：
值类型(Value Type) 及 引用类型(Reference Types)，
前面我们已经介绍完了值类型，接下来会介绍引用类型。

引用类型是一个复杂类型，占用的空间通常超过256位，拷贝时开销很大，因此我们需要考虑将它们存储在什么位置，是memory（内存中，数据不是永久存在）还是storage（永久存储在区块链中）
所有的复杂类型如数组(arrays)和数据结构(struct)有一个额外的属性：数据的存储位置（data location）。可为memory和storage。

根据上下文的不同，大多数时候数据位置有默认值，也通过指定关键字storage和memory修改它。

函数参数（包含返回的参数）默认是memory。
局部复杂类型变量（local variables）和状态变量（state variables）默认是storage。

局部变量：局部作用域（越过作用域即不可被访问，等待被回收）的变量，如函数内的变量。状态变量：合约内声明的公有变量

还有一个存储位置是：calldata，用来存储函数参数，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，因为他们影响着赋值行为。
在memory和storage之间或与状态变量之间相互赋值，总是会创建一个完全独立的拷贝。
而将一个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。
另一方面，将一个memory的引用类型赋值给另一个memory的引用，不会创建拷贝（即：memory之间是引用传递）。

注意：不能将memory赋值给局部变量。

对于值类型，总是会进行拷贝。

下面看一段代码：

pragma solidity ^0.4.0;

contract C {
    uint[] x; //  x的存储位置是storage

    // memoryArray的存储位置是 memory
    function f(uint[] memoryArray) public {
        x = memoryArray;    // 从 memory 复制到 storage
        var y = x;          // storage 引用传递局部变量y（y 是一个 storage 引用）
        y[7];               // 返回第8个元素
        y.length = 2;       // x同样会被修改
        delete x;           // y同样会被修改

        // 错误， 不能将memory赋值给局部变量
        // y = memoryArray;  

        // 错误，不能通过引用销毁storage
        // delete y;        

        g(x);               // 引用传递， g可以改变x的内容
        h(x);               // 拷贝到memory， h无法改变x的内容
    }

    function g(uint[] storage storageArray) internal {}
    function h(uint[] memoryArray) public {}
}

总结 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）

函数参数及返回参数：memory

复杂类型的局部变量：storage

深入分析

storage 存储结构是在合约创建的时候就确定好了的，它取决于合约所声明状态变量。但是内容可以被（交易）调用改变。

Solidity 称这个为状态改变，这也是合约级变量称为状态变量的原因。也可以更好的理解为什么状态变量都是storage存储。

memory 只能用于函数内部，memory 声明用来告知EVM在运行时创建一块（固定大小）内存区域给变量使用。

storage 在区块链中是用key/value的形式存储，而memory则表现为字节数组

关于栈（stack）

EVM是一个基于栈的语言，栈实际是在内存(memory)的一个数据结构，每个栈元素占为256位，栈最大长度为1024。
值类型的局部变量是存储在栈上。

不同存储的消耗（gas消耗）

storage 会永久保存合约状态变量，开销最大

memory 仅保存临时变量，函数调用之后释放，开销很小

stack 保存很小的局部变量，几乎免费使用，但有数量限制。

参考视频

我们也推出了目前市面上最全的视频教程：深入详解以太坊智能合约语言Solidity
目前我们也在招募体验师，可以点击链接了解。

参考资料

Solidity官方文档-类型

深入浅出区块链 - 系统学习区块链，打造最好的区块链技术博客

超融合服务器混合云智能合约系列4 区块链智能合约技术区块链智能合约开发

文章版权归作者所有，未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为，您可以联系管理员删除。

转载请注明本文地址：https://www.ucloud.cn/yun/23952.html

区块链技术学习指引

摘要：引言给迷失在如何学习区块链技术的同学一个指引，区块链技术是随比特币诞生，因此要搞明白区块链技术，应该先了解下比特币。但区块链技术不单应用于比特币，还有非常多的现实应用场景，想做区块链应用开发，可进一步阅读以太坊系列。本文始发于深入浅出区块链社区, 原文：区块链技术学习指引原文已更新，请读者前往原文阅读本章的文章越来越多，本文是一个索引帖，方便找到自己感兴趣的文章，你也可以使用左侧...

Cristic 2019-06-27 18:14 评论0 收藏0
智能合约语言 Solidity 教程系列6 - 结构体与映射

摘要：本文首发于深入浅出区块链社区原文链接智能合约语言教程系列结构体与映射原文已更新，请读者前往原文阅读教程系列第篇结构体与映射。不能声明一个同时将自身作为成员，这个限制是基于结构体的大小必须是有限的。本文首发于深入浅出区块链社区原文链接:智能合约语言Solidity教程系列6 - 结构体与映射原文已更新，请读者前往原文阅读 Solidity 教程系列第6篇 - Solidity 结构体与...

masturbator 2019-06-27 18:27 评论0 收藏0
智能合约语言 Solidity 教程系列9 - 错误处理

摘要：本文首发于深入浅出区块链社区原文链接智能合约语言教程系列错误处理原文已更新，请读者前往原文阅读这是教程系列文章第篇介绍错误处理。如果合约没有修饰符的的函数在接收以太币时包括构造函数，和回退函数。如果合约通过一个的函数接收以太币。本文首发于深入浅出区块链社区原文链接:智能合约语言 Solidity 教程系列9 - 错误处理原文已更新，请读者前往原文阅读这是Solidity教程系列文章...

xialong 2019-06-27 18:27 评论0 收藏0
智能合约语言Solidity教程系列2 - 地址类型介绍

摘要：地址类型的成员属性及函数这里是地址类型相关成员的快速索引用来查询账户余额，用来发送以太币以为单位。因此，为了保证安全，必须检查的返回值，如果交易失败，会回退以太币。本文首发于深入浅出区块链社区原文链接:智能合约语言 Solidity 教程系列2 - 地址类型介绍原文已更新，请读者前往原文阅读 Solidity教程系列第二篇 - Solidity地址类型介绍. Solidity 系列完...

binaryTree 2019-06-27 18:28 评论0 收藏0
智能合约语言Solidity教程系列5 - 数组介绍

摘要：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无法编译已经计划在未来移除这样的限制。的变长数组，可以通过给赋值调整数组长度。的变长数组不支持。本文首发于深入浅出区块链社区原文链接:智能合约语言Solidity教程系列5 - 数组介绍原文已更新，请读者前往原文阅读 Solidity 教程系列第5篇 - Solidity 数组介绍。Solidity 系列完整的文章...

draveness 2019-06-27 18:26 评论0 收藏0