Solidity的数据位置特性深入详解(九)| 入门系列(老是遇到转换问题的来看看)

2017/4/3 posted in  Solidity入门系列

代码在执行前,一般会编译成指令。指令就是一个个逻辑,逻辑操作的是数据。代码,或者说业务,操作的其实是数据。非区块链中,代码操作的数据,一般会存到数据库中。

在区块链里,区块链本身就是一个数据库。如果你使用区块链标记物产的所有权,归属信息将会被记录到区块链上,所有人都无法篡改,以标明不可争议的拥有权。所以在区块链中编程中,有一个数据位置的属性用来标识变量是否需要持久化到区块链中。

1. 数据位置的类型

数据位置1,变量的存储位置属性。有三种类型,memorystoragecalldata。最后一种数据位置比较特殊,一般只有外部函数的参数(不包括返回参数)被强制指定为calldata。这种数据位置是只读的,不会持久化到区块链。一般我们可以选择指定的是memorystorage

memory存储位置同我们普通程序的内存类似。即分配,即使用,越过作用域即不可被访问,等待被回收。而对于storage的变量,数据将永远存在于区块链上。

2. 默认数据位置

2.1 参数及局部变量

默认的函数参数,包括返回的参数,他们是memory。而默认的局部变量是storage的。

pragma solidity ^0.4.0;
contract SimpleAssign{
  struct S{string a;uint b;}

  //默认参数是memory
  function assign(S s) internal{
    //默认的变量是storage的指针
    //Type struct MemoryToLocalVar.S memory is not implicitly convertible to expected type struct MemoryToLocalVar.S storage pointer.
    //S tmp = s;
  }
}

在上述示例中,assign()尝试将一个参数赋值给一个局部变量。具体的报错信息Error: Type struct memory is not implicitly convertible to expected type storage pointer.

从报错可以看出,默认的的参数是memory的,而默认的局部变量是storage的。

2.2 状态变量

状态变量,合约内声明的公有变量。默认的数据位置是storage

pragma solidity ^0.4.0;
contract StateVariable{
  struct S{string a;uint b;}
  //状态变量,默认是storage
  S s;
}

3. 数据位置间相互转换

3.1 storage转换为storage

当我们把一个storage类型的变量赋值给另一个storage时,我们只是修改了它的指针。

pragma solidity ^0.4.0;
contract StorageConvertToStorage{
  struct S{string a;uint b;}

  //默认是storage的
  S s;

  function convertStorage(S storage s) internal{
    S tmp = s;
    tmp.a = "Test";
  }

  function call() returns (string){
    convertStorage(s);
    return s.a;//Test
  }
}

在上面的代码中,我们将传入的storage变量,赋值给另一个临时的storage类型的tmp时,并修改tmp.a = "Test",最后我们发现合约的状态变量s也被修改了。

3.2 memory转换为storage

因为局部变量和状态变量的类型都可能是storage。所以我们要分开来说这两种情况。

3.2.1 memory赋值给状态变量

将一个memory类型的变量赋值给一个状态变量时,实际是将内存变量拷贝到存储中。

pragma solidity ^0.4.0;

contract MemoryConvertToStateVariable{
  struct S{string a;uint b;}

  //默认是storage的
  S s;

  function memoryToState(S memory tmp) internal{
    s = tmp;//从内存中复制到状态变量中。

    //修改旧memory中的值,并不会影响状态变量
    tmp.a = "Test";
  }

  function call() returns(string){
    S memory tmp = S("memory", 0);
    memoryToState(tmp);

    return s.a;
  }
}

通过上例,我们发现,在memoryToState()中,我们把tmp赋值给s后,再修改tmp值,并不能产生任何变化。赋值时,完成了值拷贝,后续他们不再有任何的关系。

3.2.2 memory赋值给局部变量

由于在区块链中,storage必须是静态分配存储空间的2。局部变量虽然是一个storage的,但它仅仅是一个storage类型的指针。如果进行这样的赋值,实际会产生一个错误。

pragma solidity ^0.4.0;
contract MemoryToLocalVar{
  struct S{string a;uint b;}

  //默认参数是memory
  function memoryToLocal(S s) internal{
    //默认的变量是storage的指针
    //Type struct MemoryToLocalVar.S memory is not implicitly convertible to expected type struct MemoryToLocalVar.S storage pointer.
    //S tmp = s;
    
    //修改变量为memory类型
    S memory tmp = s;
  }
}

通过上面的代码,我们可以看到这样的赋值的确不被允许。你可以通过将变量tmp改为memory来完成这样的赋值。

3.3 storage转为memory

storage转为memory,实际是将数据从storage拷贝到memory中。

pragma solidity ^0.4.0;
contract StorageToMemory{
  struct S{string a;uint b;}

  S s = S("storage", 1);

  function storageToMemory(S storage x) internal{
    S memory tmp = x;//由Storage拷贝到memory中

    //memory的修改不影响storage
    tmp.a = "Test";
  }

  function call() returns (string){
    storageToMemory(s);
    return s.a;
  }
}

在上面的例子中,我们看到,拷贝后对tmp变量的修改,完全不会影响到原来的storage变量。

3.4 memory转为memory

memory之间是引用传递,并不会拷贝数据。我们来看看下面的代码。

pragma solidity ^0.4.0;
contract MemoryToMemory{
  struct S{string a;uint b;}

  //默认参数是memory
  function memoryToMemory(S s) internal{
    S memory tmp = s;

    //引用传递
    tmp.a = "other memory";
  }

  function call() returns (string){
    S memory mem = S("memory", 1);
    memoryToMemory(mem);
    return mem.a;//other memory
  }
}

在上面的代码中,memoryToMemory()传递进来了一个memory类型的变量,在函数内将之赋值给tmp,修改tmp的值,发现外部的memory也被改为了other memory

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