solidity：智能合约结构介绍

solidity：智能合约结构介绍
合约结构介绍

1.SPDX 版权声明

bytecode metadata 介绍

2.pragma solidity 版本限制

3.contract 关键字

4.import 导入声明

5.interface: 接口

6.library:库合约

合约结构介绍

1.SPDX 版权声明

第 1 行 // SPDX-License-Identifier: MIT 就是合约的版权声明。其中 SPDX-License-Identifier(SPDX 许可标示) 是标注当前的智能合约采用什么样的对外开放标准，该标准规定了别人是否拥有商业开发，学习使用等权利。代码中使用的 MIT 规定了其他人随便用该代码，但出问题不负责。MIT 详细解释；SPDX 许可标示的注释在文件的任何位置都可以被编译器识别到的，按照规范建议把它放在文件的顶部第一行。

如果一个项目开源了智能合约的源代码，可以更好地建立社区信任。但是由于提供源代码就不可避免的涉及到版权或者法律问题。所以 solidity 鼓励开源，但是开源并不等于放弃版权。如果你不想指定任何许可证，或者代码就是不想开源，Solidity 推荐使用 UNLICENSED ;UNLICENSED 不存在于 SPDX 许可证列表中,与 UNLICENSE （授予所有人所有权利）不同，它比 UNLICENSE 多一个 D 字母。

需要注意: 源代码这里，编译器不会验证 SPDX 许可标示是否符合规范，比如我可以写为 // SPDX-License-Identifier: ANBANG ，并不会影响代码的运行。但是这里的标示会被打包在 bytecode metadata 里。

bytecode metadata 介绍

当我们使用 remix 编译合约的时候，会在根目录创建 artifacts 文件夹，其中包含 build-info 记录构建信息的文件夹，以及每个合约名字作为文件名的文件夹，比如 contract Hello 将生成
- Hello.json 文件
- Hello_metadata.json 文件
Hello.json 文件结构
```
{
  deploy: {},
  data: {
    bytecode: {},
    deployedBytecode: {},
    gasEstimates: {},
    methodIdentifiers: {},
  },
  abi: [],
};
```
Hello_metadata.json 文件结构
```
{
  compiler: {
    version: "0.8.17+commit.xxx",
  },
  language: "Solidity",
  output: {
    abi: [],
    devdoc: {},
    userdoc: {},
  },
  settings: {},
  sources: {
    "aaa.sol": {
      keccak256:
        "0x637c141739144cd991b9350336a1f8c3b948811d7ed743fefb4aad99d7bb362f",
      license: "kyp",
      urls: [
        "bzz-raw://9eea517225b90242d6e3761046f5f5a8f0a2393747c89f3af01f34ad00764dc4",
        "dweb:/ipfs/QmXp5wap9ZNC9fihdA7aLMe7bKWBjeAuv7khEuvKrgp9Bx",
      ],
    },
  },
  version: 1,
};
```
// SPDX-License-Identifier: kyp 中的 kyp 就是在 sources -> filename.sol -> license 中

2.pragma solidity 版本限制

第 2 行 pragma solidity ^0.8.17; 指令，它是告诉编译器，我当前的合约代码采用的是 Solidity 0.8.17 这个版本为基础编写的，解析部署时需要在匹配的版本下进行，在区块链浏览器上进行合约验证时，也需要选择匹配的版本。

⓵ 使用 ^ 的意义和优点

而 ^0.8.17 中的 ^ 表示小版本兼容，大版本不兼容，相当于 pragma solidity >= 0.8.17 < 0.9.0;。他既不允许低于0.8.17的编译器编译，也不允许大于等于 0.9.0 版本的编译器进行编译。之所以这么写，不写死 pragma solidity 0.8.17; 是为了可以享受到编译器的补丁版，比如以后出来了 0.8.40 版本，那么当前合约是可以运行在未来的 0.8.40 这个新版本的编译器。但是如果是大版本升级到了 0.9.0，那么编译器不会用新版的0.9.x解析，会使用 0.8 的最后一个稳定版本来进行解析编译。这里如果不加 ^,直接写pragma solidity 0.8.17;,就是告诉编译器，当前合约只选择在 0.8.17 版本来编译和部署；这样做的缺点就是享受不到以后出的补丁版的编译器。

⓶ 跨大版本的合约

如果你打算跨大版本的合约，可以使用> />=/</<=来操作，比如 pragma solidity >=0.7.0 <0.9.0;。
注意：pragma 指令只对当前的源文件起作用，如果把文件 B 导入到文件 A，文件 B 的 pragma 将不会自动应用于文件 A。
- 总结:
  
  pragma solidity ^0.8.17; 是用来告诉编译器应该选择什么版本来解析编译当前代码。
  
  pragma 指令只对当前的源文件起作用。
注：一份源文件可以包含多个版本声明、多个导入声明和多个合约声明。
3.contract 关键字

第 3 行的 contract Hello {} 是合约的基本结构；其中 contract 声明了当前代码块内是一个完整的合约。而 Hello 是当前合约的名字，合约名称是必须的，首字母一般采用大写字母开头。

contract 代表特殊的意义，这种有特殊意义的词，在编程界里一般被称为 保留关键字；保留关键字是现在或者将来被用到的特殊代指，都有固定意义，所以保留关键字不能作为变量名和函数名字。
- 总结:
  1. contract 基本结构是 contract ContractName {}
  2. Solidity 合约中，合约的名字是必须的。
  3. 合约的名称，一般约定为大驼峰命名方式
  4. contract 是保留关键字
  5. 保留关键字不能作为变量名和函数名
- 扩展:
  1. 合约的编写规范，参照合约编码规范
  2. 更多保留关键字，参照变量名命名规则详细阅读。
注：一份源文件可以包含多个版本声明、多个导入声明和多个合约声明。

⓵ 变量

合约内的 message 叫做状态变量，状态变量是永久地存储在合约存储中的值。关于变量的更多信息，会在后续 [变量] 那一章详细介绍

⓶ 函数

函数是代码的可执行单元，是一组逻辑的集合。关于变量的更多信息，会在后续函数那一章详细介绍

⓷ this 关键字

Solidity 中 this 代表合约对象本身；
- 可以通过 address(this) 获取合约地址。
- 可以通过 this.fnName 获取 external 函数
```
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.17;

contract Demo {
    function contractAds() external view returns (address) {
        return address(this);
    }

    function testExternal() external view returns (address) {
        return this.contractAds();
    }
}
```
⓸ 合约地址/合约创建者地/合约调用者地址

这三个地址概念一定要完全理解。
```
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.17;

// 这三个地址的概念一定要理解清楚
contract Demo {
    address public owner;

    constructor() {
        // 可以用在 constructor 内获取当前合约地址
        owner = address(this);

        // 不可以在构造函数内调用函数，因为此时合约还没有完成构建好。
        // this.caller(); 相当于从外部调用 caller 方法
        // owner = this.caller();
    }

    function caller() external view returns (address) {
        return this.contractAds(); // 内部调用 external 可见性的函数
    }

    function contractAds() external view returns (address) {
        return address(this);
    }
}
```
⓹ 合约属性:type 关键字
- type(C).name:获得合约名
- type(C).creationCode:获得包含创建合约字节码的内存字节数组。它可以在内联汇编中构建自定义创建例程，尤其是使用 create2 操作码。不能在合约本身或派生的合约访问此属性。因为会引起循环引用。
- type(C).runtimeCode:获得合约的运行时字节码的内存字节数组。这是通常由 C 的构造函数部署的代码。如果 C 有一个使用内联汇编的构造函数，那么可能与实际部署的字节码不同。还要注意库在部署时修改其运行时字节码以防范定期调用（guard against regular calls）。与 .creationCode 有相同的限制，不能在合约本身或派生的合约访问此属性。因为会引起循环引用。
```
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.17;

contract Hello {
    string public message = "Hello World!";
}

contract Demo {
    function name() external pure returns (string memory) {
        return type(Hello).name;
    }

    function creationCode() external pure returns (bytes memory) {
        return type(Hello).creationCode;
    }
    function runtimeCode() external pure returns (bytes memory) {
        return type(Hello).runtimeCode;
    }
}
```
除了上面介绍的版权声明，版本限制，contract 外，合约文件还包括 import, interface,library，一起展开介绍下

4.import 导入声明

功能：从其他文件内倒入需要的变量或者函数。

⓵ 导入方式

既可以导入本地文件，也可以导入 url(网络上的 ipfs，http 或者 git 文件)
1. 导入所有的全局标志
  import "filename";
  到当前全局范围
  1. 导入本地文件:import "./ERC20.sol";，其中./表示当前目录，查找路径参考
  2. 导入网络文件:import "https://github.com/aaa/.../tools.sol";
  3. 导入本地 NPM 库:
    
    $ npm install @openzeppelin/contracts
    
    import "@openzeppelin/contracts/token/ERC721/ERC721.sol";
2. 导入所有的全局标志，并创建新的全局符号
  方式一: import * as symbolName from "filename";
  
  方式二: import "filename" as symbolName;
3. 按需导入，按需修改名称
  1. import {symbol1 as aliasName, symbol2} from "filename";
不推荐导入变量标示名到当前全局范围的方式，因为不可控，容易污染当前的命名空间。如果全局导入，推荐使用 import "filename" as symbolName;

注：一份源文件可以包含多个版本声明、多个导入声明和多个合约声明。

⓶ 导入时候的本地路径

上文中的 filename 总是会按路径来处理，以 / 作为目录分割符、以 . 标示当前目录、以 .. 表示父目录。当 . 或 .. 后面跟随的字符是 / 时，它们才能被当做当前目录或父目录。只有路径以当前目录 . 或父目录 .. 开头时，才能被视为相对路径。

用 import "./x.sol" as x; 语句导入当前源文件同目录下的文件 x.sol 。如果用import "x.sol" as x; 代替，可能会引入不同的文件（在全局 include directory 中）。

最终导入哪个文件取决于编译器（见下文）到底是怎样解析路径的。通常，目录层次不必严格映射到本地文件系统，它也可以映射到能通过诸如 ipfs，http 或者 git 发现的资源。

5.interface: 接口

⓵ 接口使用案例

在下面的例子中，定义了 cat 合约以及 dog 合约。他们都有 eat 方法.以此他们都可以被上面的 animalEat 接口所接收。
```
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.17;

contract Cat {
    uint256 public age;

    function eat() public returns (string memory) {
        age++;
        return "cat eat fish";
    }

    function sleep1() public pure returns (string memory) {
        return "sleep1";
    }
}

contract Dog {
    uint256 public age;

    function eat() public returns (string memory) {
        age += 2;
        return "dog miss you";
    }

    function sleep2() public pure returns (string memory) {
        return "sleep2";
    }
}

interface AnimalEat {
    function eat() external returns (string memory);
}

contract Animal {
    function test(address _addr) external returns (string memory) {
        AnimalEat general = AnimalEat(_addr);
        return general.eat();
    }
}
```
⓶ type(I).interfaceId

返回接口I 的 bytes4 类型的接口 ID，接口 ID 参考： EIP-165 定义的，接口 ID 被定义为 XOR （异或）接口内所有的函数的函数选择器（除继承的函数。

上面的代码种，可以增加如下的函数来查看 interfaceId;
```
contract Animal {
    // ...
    function interfaceId() external pure returns (bytes4) {
        return type(AnimalEat).interfaceId;
    }
}
```
更多内容在interface:接口那一章详细介绍。

6.library:库合约

库与合约类似，但它的目的是在一个指定的地址，且仅部署一次，然后通过 EVM 的特性来复用代码。
```
library Set {
    struct Data { mapping(uint => bool) flags; }
    function test(){
    }
}
```
其他合约调用库文件的内容直接通过库文件名.方法名例如：Set.test()。
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原文地址：https://blog.csdn.net/djklsajdklsajdlk/article/details/128036462

合约结构介绍

1.SPDX 版权声明

bytecode metadata 介绍

2.pragma solidity 版本限制

3.contract 关键字

4.import 导入声明

5.interface: 接口

6.library:库合约