solidity第五课——变量数据存储和作用域

solidity中的引用类型

solidity中的引用类型包括数组array，结构体struct和映射mapping。这类变量占空间大，赋值时候直接传递地址（类似指针）。由于这类变量比较复杂，占用存储空间大，我们在使用时必须要声明数据存储的位置。

solidity数据存储位置有三类：storage,memory和calldata。不同存储位置的gas成本不同。storage类型的数据存在链上，类似计算机的硬盘，消耗gas多；memory和calldata类型的临时存在内存里，消耗gas少。大致用法：

storage：合约里的状态变量默认都是storage，存储在链上。
memory：函数里的参数和临时变量一般用memory，存储在内存中，不上链。
calldata：和memory类似，存储在内存中，不上链。与memory的不同点在于calldata变量不能修改（immutable），一般用于函数的参数。例子：

 function fCalldata(uint[] calldata _x) public pure returns(uint[] calldata){
        //参数为calldata数组，不能被修改
        // _x[0] = 0 //这样修改会报错
        return(_x);
    }

数据位置和赋值规则

1.storage：赋值给函数中的storage时候，会创建引用，改变新变量会影响原变量。

uint[] x = [1,2,3]; // 状态变量：数组 x

    function fStorage() public{
        //声明一个storage的变量 xStorage，指向x。修改xStorage也会影响x
        uint[] storage xStorage = x;
        xStorage[0] = 520;
    }

2.storage赋值，会创建独立的复本，修改其中一个不会影响另一个。

uint[] x = [1,2,3]; // 状态变量：数组 x
    
    function fMemory() public view{
        //声明一个Memory的变量xMemory，复制x。修改xMemory不会影响x
        uint[] memory xMemory = x;
        xMemory[0] = 100;
        xMemory[1] = 200;
        uint[] memory xMemory2 = x;
        xMemory2[0] = 300;
    }

试试在remix上运行一下吧，代码如下

pragma solidity ^0.8.4;

contract DataStorage{
    uint[] x = [1,2,3];

    function fStorage() public{
        uint[] storage xStorage = x;//声明storage变量xStorage，指向x
        xStorage[0] =520;
    }

    function fmemory() public view{
        uint[] memory xMemory = x;//声明memory变量xMemory，指向x
        xMemory[0] = 520;
    }

    function fcalldata(uint[] calldata _x) public pure returns(uint[] calldata){
        return(_x);//calldata数组不能被修改,_x[0]=0;
    }
}

变量作用域

solidity中变量按作用域划分有三种，分别是状态变量（state variable），局部变量（local variable）和全局变量(global variable)。

1.状态变量

状态变量是数据存储在链上的变量，所有合约内函数都可以访问，gas消耗高。状态变量在合约内、函数外声明：

contract Variables {
    uint public x = 1;
    uint public y;
    string public z;
}

函数中也可改变状态变量的值

function fChange() external{
        x = 5;
        y = 2;
        z = "solidity";
    }

2.局部变量

局部变量是仅在函数执行过程中有效的变量，函数退出后，变量无效。局部变量的数据存储在内存里，不上链，gas低。局部变量在函数内声明：

  function fChange() external pure returns(uint){
        uint x = 1;
        uint y = 3;
        uint z = x + y;
        return(z);
    }

3.全局变量

全局变量是全局范围工作的变量，都是solidity预留关键字。他们可以在函数内不声明直接使用：

function global() external view returns(address, uint, bytes memory){
        address sender = msg.sender;
        uint blockNum = block.number;
        bytes memory data = msg.data;
        return(sender, blockNum, data);
    }

在上面例子里，我们使用了3个常用的全局变量：

msg.sender:请求发起地址

block.number:当前区块高度

msg.data:请求数据

下面我将还列举出一些常用的全局变量

blockhash(uint blockNumber): (bytes32)给定区块的哈希值 – 只适用于256最近区块, 不包含当前区块。
block.coinbase: (address payable) 当前区块矿工的地址
block.gaslimit: (uint) 当前区块的gaslimit
block.number: (uint) 当前区块的number
block.timestamp: (uint) 当前区块的时间戳，为unix纪元以来的秒
gasleft(): (uint256) 剩余 gas
msg.data: (bytes calldata) 完整call data
msg.sender: (address payable) 消息发送者 (当前 caller)
msg.sig: (bytes4) calldata的前四个字节 (function identifier)
msg.value: (uint) 当前交易发送的wei值

solidity第五课——变量数据存储和作用域

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