我准备按照这个编一遍
下面内容中这样的是每一小节的任务
- 任务一
- 任务二
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搭建僵尸工厂
合约
Solidity 的代码都包裹在合约里面。一份合约就是以太应币应用的基本模块, 所有的变量和函数都属于一份合约,它是你所有应用的起点。
一份名为 HelloWorld 的空合约如下
1 | contract HelloWorld { |
所有的 Solidity 源码都必须冠以 “version pragma” — 标明 Solidity 编译器的版本。以避免将来新的编译器可能破坏你的代码。
例如: pragma solidity ^0.4.19; (当前 Solidity 的最新版本是 0.4.19)。
1 | pragma solidity ^0.4.19; |
为了建立我们的僵尸部队, 让我们先建立一个基础合约,称为 ZombieFactory。
- 使用版本 0.4.19
- 建立一个空合约 ZombieFactory
1 | pragma solidity ^0.4.19;//1. 这里写版本指令 |
状态和变量
真棒!我们已经为我们的合约做了一个外壳, 下面学习 Solidity 中如何使用变量。
状态变量是被永久地保存在合约中,也就是说它们被写入以太币区块链中,想象成写入一个数据库。
例子:
1 | contract Example { |
在上面的例子中,定义 myUnsignedInteger 为 uint 类型,并赋值 100
uint 无符号数据类型, 指其值不能是负数,对于有符号的整数存在名为 int 的数据类型。
注: Solidity 中, uint 实际上是 uint256 代名词, 一个 256 位的无符号整数。你也可以定义位数少的 uints — uint8, uint16, uint32, 等…… 但一般来讲你愿意使用简单的 uint, 除非在某些特殊情况下,这我们后面会讲。
- 我们的僵尸 DNA 将由一个十六位数字组成
- 定义 dnaDigits 为 uint 数据类型, 并赋值 16
1 | pragma solidity ^0.4.19; |
数学运算
在 Solidity 中,数学运算很直观明了,与其它程序设计语言相同:
加法: x + y > 减法: x - y > 乘法: x * y > 除法: x / y > 取模 / 求余: x % y (例如, 13 % 5 余 3, 因为 13 除以 5,余 3) > Solidity 还支持 乘方操作 (如:x 的 y 次方)例如: 5 * 2 = 25:*\
`uint x = 5 * 2; // equal to 5^2 = 25`*\
为了保证我们的僵尸的 DNA 只含有 16 个字符,我们先造一个 uint 数据,让它等于 10^16。这样一来以后我们可以用模运算符 % 把一个整数变成 16 位。
- 建立一个 uint 类型的变量,名字叫 dnaModulus,令其等于 10 的 dnaDigits 次方
1 | pragma solidity ^0.4.19; |
结构体
有时你需要更复杂的数据类型,Solidity 提供了 结构体:
1 | struct Person { |
结构体允许你生成一个更复杂的数据类型,它有多个属性。
注:我们刚刚引进了一个新类型,string。 字符串用于保存任意长度的 UTF-8 编码数据。
如:string greeting = "Hello world!"
在我们的程序中,我们将创建一些僵尸!每个僵尸将拥有多个属性,所以这是一个展示结构体的完美例子。
- 建立一个 struct 命名为 Zombie
- 我们的 Zombie 结构体有两个属性: name (类型为 string), 和 dna (类型为 uint)
1 | pragma solidity ^0.4.19; |
数组
如果你想建立一个集合,可以用 数组 这样的数据类型.Solidity 支持两种数组: 静态数组和动态数组
固定长度为 2 的静态数组uint[2] fixedArray;
固定长度为 5 的 string 类型的静态数组string[5] stringArray;
动态数组,长度不固定,可以动态添加元素uint[] dynamicArray;
你也可以建立一个 结构体类型的数组 例如,上一章提到的 Person:Person[] people;
这是动态数组,我们可以不断添加元素
记住:状态变量被永久保存在区块链中,所以在你的合约中创建动态数组来保存成结构的数据是非常有意义的
公共数组
你可以定义 public 数组,Solidity 会自动创建 getter 方法。语法如下:Person[] public people;
其它的合约可以从这个数组读取数据(但不能写入数据),所以这在合约中是一个有用的保存公共数据的模式。
- 创建一个数据类型为 Zombie 的结构体数组,用 public 修饰,命名为:zombies.
1 | pragma solidity ^0.4.19; |
定义函数
在 Solidity 中函数定义的句法如下:
1 | function eatHamburgers(string _name, uint _amount) { |
这是一个名为 eatHamburgers 的函数,它接受两个参数:一个 string 类型的和 一个 uint 类型的。现在函数内部还是空的。
注:: 习惯上函数里的变量都是以 _ 开头 (但不是硬性规定) 以区别全局变量。我们整个教程都会沿用这个习惯。
我们的函数定义如下:eatHamburgers("vitalik",100);
- 建立一个函数 createZombie。 它有两个参数: _name (类型为 string), 和 _dna (类型为 uint)。
1 | pragma solidity ^0.4.19; |
使用结构体和数组
还记得上个例子中的 Person 结构吗?
1 | struct Person { |
Person[] public people;
现在我们学习创建新的 Person 结构,然后把它加入到名为 people 的数组中
创建一个新的 Person:Person satoshi = Person(172, "Satoshi");
将新创建的 satoshi 添加进 people 数组:people.push(satoshi);
你也可以两步并一步,用一行代码更简洁:people.push(Person(16, "Vitalik"));
array.push() 在数组的 尾部 加入新元素 ,所以元素在数组中的顺序就是我们添加的顺序, 如:
uint[] numbers;
numbers.push(5);
numbers.push(10);
numbers.push(15);
// numbers is now equal to [5, 10, 15]
- 在函数体里新创建一个 Zombie, 然后把它加入 zombies 数组中。 新创建的僵尸的 name 和 dna,来自于函数的参数。
- 让我们用一行代码简洁地完成它。
1 | pragma solidity ^0.4.19; |
私有 / 公共函数
Solidity 定义的函数的属性默认为公共。 这就意味着任何一方 (或其它合约) 都可以调用你合约里的函数。
显然,不是什么时候都需要这样,而且这样的合约易于受到攻击。 所以将自己的函数定义为私有是一个好的编程习惯,只有当你需要外部世界调用它时才将它设置为公共。
如何定义一个私有的函数呢?
1 | uint[] numbers; |
这意味着只有我们合约中的其它函数才能够调用这个函数,给 numbers 数组添加新成员。
可以看到,在函数名字后面使用关键字 private 即可。和函数的参数类似,私有函数的名字用 _ 起始。
我们合约的函数 createZombie 的默认属性是公共的,这意味着任何一方都可以调用它去创建一个僵尸。 咱们来把它变成私有吧!
- 变 createZombie 为私有函数,不要忘记遵守命名的规矩哦
1 | pragma solidity ^0.4.19; |
函数的更多属性
返回值
要想函数返回一个数值,按如下定义:
1 | string greeting = "What's up dog"; |
Solidity 里,函数的定义里可包含返回值的数据类型(如本例中 string)
函数的修饰符
上面的函数实际上没有改变 Solidity 里的状态,即它没有改变任何值或者写任何东西
这种情况下我们可以把函数定义为 view, 意味着它只能读取数据不能更改数据:function sayHello() public view returns (string) {}
Solidity 还支持 pure 函数, 表明这个函数甚至都不访问应用里的数据,例如:
1 | function _multiply(uint a, uint b) private pure returns (uint) { |
这个函数甚至都不读取应用里的状态 — 它的返回值完全取决于它的输入参数,在这种情况下我们把函数定义为 pure
可能很难记住何时把函数标记为 pure/view。 幸运的是, Solidity 编辑器会给出提示,提醒你使用这些修饰符
我们想建立一个帮助函数,它根据一个字符串随机生成一个 DNA 数据
- 创建一个 private 函数,命名为 _generateRandomDna。它只接收一个输入变量 _str (类型 string), 返回一个 uint 类型的数值
- 此函数只读取我们合约中的一些变量,所以标记为 view
- 函数内部暂时留空,以后我们再添加代码
1 | pragma solidity ^0.4.19; |
Keccak256 和 类型转换
如何让 _generateRandomDna 函数返回一个全(半) 随机的 uint?
Ethereum 内部有一个散列函数 keccak256,它用了 SHA3 版本。一个散列函数基本上就是把一个字符串转换为一个 256 位的 16 进制数字。字符串的一个微小变化会引起散列数据极大变化
例子:
//6e91ec6b618bb462a4a6ee5aa2cb0e9cf30f7a052bb467b0ba58b8748c00d2e5
keccak256(“aaaab”);
//b1f078126895a1424524de5321b339ab00408010b7cf0e6ed451514981e58aa9
keccak256(“aaaac”);
显而易见,输入字符串只改变了一个字母,输出就已经天壤之别了
注: 在区块链中安全地产生一个随机数是一个很难的问题, 本例的方法不安全,但是在我们的 Zombie DNA 算法里不是那么重要,已经很好地满足我们的需要了
类型转换
有时你需要变换数据类型,例如:
1 | uint8 a = 5; |
上面, a * b 返回类型是 uint,但是当我们尝试用 uint8 类型接收时,就会造成潜在的错误。如果把它的数据类型转换为 uint8, 就可以了,编译器也不会出错。
给 _generateRandomDna 函数添加代码! 它应该完成如下功能:
- 第一行代码取 _str 的 keccak256 散列值生成一个伪随机十六进制数,类型转换为 uint, 最后保存在类型为 uint 名为 rand 的变量中
- 我们只想让我们的 DNA 的长度为 16 位 (还记得 dnaModulus?)。所以第二行代码应该 return 上面计算的数值对 dnaModulus 求余数(%)
1 | pragma solidity ^0.4.19; |
补充整理
uint8 -> uint16
小单位变到大单位,值不变
uint16 -> uint8
大单位变到小单位,变为 原值 mod 256
bytes8 -> bytes16
后面补 0
bytes16 -> bytes8
只取前面的 8 数
address -> uint
按照 uint 的单位从地址后面开始截取对应长度
address -> bytes
按照 bytes 的单位从地址前面开始截取对应长度
uint/bytes -> address
前面填充 0,直到符合 address 长度
放在一起
我们就快完成我们的随机僵尸制造器了,来写一个公共的函数把所有的部件连接起来
- 写一个公共函数,它有一个参数,用来接收僵尸的名字,之后用它生成僵尸的 DNA
- 创建一个 public 函数,命名为 createRandomZombie. 它将被传入一个变量 _name (数据类型是 string)。 (注: 定义公共函数 public 和定义一个私有 private 函数的做法一样)
- 函数的第一行应该调用 _generateRandomDna 函数,传入 _name 参数, 结果保存在一个类型为 uint 的变量里,命名为 randDna
- 第二行调用 _createZombie 函数, 传入参数: _name 和 randDna
- 整个函数应该是 4 行代码 (包括函数的结束符号 } )
1 | pragma solidity ^0.4.19; |
事件
我们的合约几乎就要完成了!让我们加上一个事件
事件是合约和区块链通讯的一种机制。你的前端应用“监听”某些事件,并做出反应
例子:
1 | // 这里建立事件 |
我们想每当一个僵尸创造出来时,我们的前端都能监听到这个事件,并将它显示出来
- 定义一个 事件 叫做 NewZombie。 它有 3 个参数: zombieId (uint), name (string), 和 dna (uint)
- 修改 _createZombie 函数使得当新僵尸造出来并加入 zombies 数组后,生成事件 NewZombie
- 需要定义僵尸 id。 array.push() 返回数组的长度类型是 uint - 因为数组的第一个元素的索引是 0, array.push() - 1 将是我们加入的僵尸的索引。 zombies.push() - 1 就是 id,数据类型是 uint。在下一行中你可以把它用到 NewZombie 事件中
1 | pragma solidity ^0.4.19; |
solidity 合约 至此完工!然而还需要一段 JavaScript 前端代码来调用这个合约,以太坊有一个 JavaScript 库,名为 Web3.js
在后面的课程里,我们会进一步地教你如何安装一个合约,如何设置 Web3.js。 但是现在我们通过一段代码来了解 Web3.js 是如何和我们发布的合约交互的吧,如果下面的代码你不能全都理解,不用担心
1 | // 下面是调用合约的方式: |
我们的 JavaScript 所做的就是获取由 zombieDetails 产生的数据, 并且利用浏览器里的 JavaScript 神奇功能 (我们用 Vue.js),置换出图像以及使用 CSS 过滤器。在后面的课程中,你可以看到全部的代码
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