智能合约语言 Solidity 教程系列（1） - 类型介绍
写在前面
现在可以阅读完整的、有社区大神们翻译的 Solidity 中文文档
类型
Solidity 是一种静态类型语言，意味着每个变量（本地或状态变量）需要在编译时指定变量的类型（或至少可以推倒出类型）。Solidity 提供了一些基本类型可以用来组合成复杂类型。
Solidity 类型分为两类：
- 值类型(Value Type) - 变量在赋值或传参时，总是进行值拷贝。
- 引用类型(Reference Types)
值类型(Value Type)
值类型包含：
- 布尔类型(Booleans)
- 整型(Integers)
- 定长浮点型(Fixed Point Numbers)
- 定长字节数组(Fixed-size byte arrays)
- 有理数和整型常量(Rational and Integer Literals)
- 字符串常量（String literals）
- 十六进制常量（Hexadecimal literals）
- 枚举(Enums)
- 函数类型(Function Types)
- 地址类型(Address)
- 地址常量(Address Literals)
函数类型及地址类型(Address)有单独的博文，查看后续的说明。
布尔类型(Booleans)
布尔(bool):可能的取值为常量值 true 和 false。
布尔类型支持的运算符有：
- ！逻辑非
- && 逻辑与
- || 逻辑或
- == 等于
- != 不等于
注意：运算符**&&和 ||**是短路运算符，如 f(x)||g(y)，当 f(x)为真时，则不会继续执行 g(y)。
整型(Integers)
int/uint: 表示有符号和无符号不同位数整数。支持关键字 uint8 到 uint256 (以 8 步进)，
uint 和 int 对应的是 uint256 和 int256。
支持的运算符：
- 比较运算符： <=, < , ==, !=, >=, > (返回布尔值：true 或 false)
- 位操作符： &，|，^(异或)，~（位取反）
- 移位运算： << (左移位), >>(右移位)
- 算术操作符：+，-，一元运算-，一元运算 +，*，/, %(取余数), **（幂）
说明：
- 整数除法总是截断的，但如果运算符是字面量（字面量稍后讲)，则不会截断。
- 整数除 0 会抛异常。
- 移位运算的结果的正负取决于操作符左边的数。x << y 和 x * (2**y) 是相等， x >> y 和 x / (2**y) 是相等的。
- 不能进行负移位，即操作符右边的数不可以为负数，否则会抛出运行时异常。
每个整数变量，都是有限定取值范围的，如 uint32 的取值分为是 0 到 2**32 - 1， 如果运算之后，取值不在这个范围内，结果会被截断（溢出）。
注意：Solidity 中，右移位是和除等价的，因此右移位一个负数，向下取整时会为 0，而不像其他语言里为无限负小数。
定长浮点型（Fixed Point Numbers）
注意：定长浮点型 Solidity（发文时）还不完全支持，它可以用来声明变量，但不可以用来赋值。
fixed/ufixed: 表示有符号和无符号的固定位浮点数。关键字为 ufixedMxN 和 ufixedMxN。
M 表示这个类型要占用的位数，以 8 步进，可为 8 到 256 位。
N 表示小数点的个数，可为 0 到 80 之间
支持的运算符：
- 比较运算符： <=, < , ==, !=, >=, > (返回布尔值：true 或 false)
- 算术操作符：+，-，一元运算-，一元运算 +，*，/, %(取余数)
注意：它和大多数语言的 float 和 double 不一样， M 是表示整个数占用的固定位数，包含整数部分和小数部分。因此用一个小位数（M 较小）来表示一个浮点数时，小数部分会几乎占用整个空间。
定长字节数组(Fixed-size byte arrays)
关键字有：bytes1, bytes2, bytes3, ..., bytes32。（以步长 1 递增）
byte 代表 bytes1。
支持的运算符：
- 比较符： <=, <, ==, !=, >=, > (返回 bool）
- 位操作符： &, |, ^ (按位异或)，~（按位取反）, << (左移位), >> (右移位)
- 索引（下标）访问： 如果 x 是 bytesI，当 0 <= k < I ，则 x[k]返回第 k 个字节（只读）。
移位运算和整数类似，移位运算的结果的正负取决于操作符左边的数，且不能进行负移位。
如可以-5<<1, 不可以 5<<-1
成员变量：
.length：表示这个字节数组的长度（只读）。
补充小技巧： 如何在 Remix 中把内容传递给函数的定长字节数组参数，答案是使用 16 进制形式（0x1122）传递。
如果参数是定长字节数组的数组 bytes32[]，则在 Remix 中参数内容传递形式为：["0x00","0x0a"]。
变长（动态分配大小）字节数组（Dynamically-sized byte array）
根据经验：
bytes 用来存储任意长度的字节数据，string 用来存储任意长度的(UTF-8 编码)的字符串数据。
如果长度可以确定，尽量使用定长的如 byte1 到 byte32 中的一个，因为这样更省空间。
有理数和整型常量(Rational and Integer Literals)
也有人把 Literals 翻译为字面量
整型常量是有一系列 0-9 的数字组成，10 进制表示，比如：8 进制是不存在的，前置 0 在 Solidity 中是无效的。
10 进制小数常量（Decimal fraction literals）带了一个**.， 在.**的两边至少有一个数字，有效的表示如：1., .1 和 1.3.
科学符号也支持，基数可以是小数，指数必须是整数， 有效的表示如： 2e10, -2e10, 2e-10, 2.5e1。
数字常量表达式本身支持任意精度，也就是可以不会运算溢出，或除法截断。但当它被转换成对应的非常量类型，或者将他们与非常量进行运算，则不能保证精度了。
如：(2*100 + 1) - 2*100 的结果为 1（uint8 整类) ，尽管中间结果已经超过计算机字长。另外：0.5 * 10 的结果是 5，尽管有非整形参与了运算。
只要操作数是整形，整型支持的运算符都适用于整型常量表达式。
如果两个操作数是小数，则不允许进行位运算，指数也不能是小数。
注意：
Solidity 对每一个有理数都有一个数值常量类型。整数常量和有理数常量从属于数字常量。所有的数字常表达式的结果都属于数字常量。所以 1 + 2 和 2 + 1 都属于同样的有理数的数字常量 3
警告：
整数常量除法，在早期的版本中是被截断的，但现在可以被转为有理数了，如 5/2 的值为 2.5
注意：
数字常量表达式，一旦其中含有常量表达式，它就会被转为一个非常量类型。下面代码中表达式的结果将会被认为是一个有理数：
uint128 a = 1; uint128 b = 2.5 + a + 0.5;
字符串常量
字符串常量是指由单引号，或双引号引起来的字符串 ("foo" or 'bar')。字符串并不像 C 语言，包含结束符，"foo"这个字符串大小仅为三个字节。和整数常量一样，字符串的长度类型可以是变长的。字符串可以隐式的转换为 byte1,...byte32 如果适合，也会转为 bytes 或 string。
字符串常量支持转义字符，比如\n，\xNN，\uNNNN。其中\xNN 表示 16 进制值，最终转换合适的字节。而\uNNNN 表示 Unicode 编码值，最终会转换为 UTF8 的序列。
十六进制常量（Hexadecimal literals）
十六进制常量，以关键字 hex 打头，后面紧跟用单或双引号包裹的字符串，内容是十六进制字符串，如 hex"001122ff"。
它的值会用二进制来表示。
十六进制常量和字符串常量类似，也可以转换为字节数组。
枚举（Enums）
在 Solidity 中，枚举可以用来自定义类型。它可以显示的转换与整数进行转换，但不能进行隐式转换。显示的转换会在运行时检查数值范围，如果不匹配，将会引起异常。枚举类型应至少有一名成员。下面是一个枚举的例子：
pragma solidity ^0.4.18; contract test { enum ActionChoices { GoLeft, GoRight, GoStraight, SitStill } ActionChoices choice; ActionChoices constant defaultChoice = ActionChoices.GoStraight; function setGoStraight() { choice = ActionChoices.GoStraight; } // Since enum types are not part of the ABI, the signature of "getChoice" // will automatically be changed to "getChoice() returns (uint8)" // for all matters external to Solidity. The integer type used is just // large enough to hold all enum values, i.e. if you have more values, // `uint16` will be used and so on. function getChoice() returns (ActionChoices) { return choice; } function getDefaultChoice() returns (uint) { return uint(defaultChoice); } }
代码实例
下面我们用一个真实的合约代码来理解下各个类型及操作符。
pragma solidity ^0.4.18; contract demo1{ function add(uint a, uint b) public pure returns(uint){ return a + b; } // two wirte function function divide(uint a,uint b) public pure returns (uint){ return a / b ; } function leftshift(uint a, uint b) public pure returns (uint){ return a << b; } function rightshift(uint a, uint b) public pure returns (uint){ return a >> b; } function interLiteral() public pure returns (uint, uint) { return ((2**100 + 1) - 2**100, 0.5*10); } }
我们看到4,8,13,17,21 出现黄色的警告
下面就分析一下这两个警告信息的原因及解决方法。
public声明
第一个警告“No visibility specified. Defaulting to “public”。”，字面直译为：未指定可见性，采用默认public可见范围。
这个警告是提醒开发者，你未指定当前function的可见范围，合约会默认采用public，有一定的风险存在。特别针对一些不可对外公开访问的智能合约，需要注意此提示。
消除此警告的方法很简单，只需在方法中添加public声明即可。
此时，再执行编译操作，刚才针对public的警告信息已经不存在了。借此，再延伸一下智能合约方法的4类可见性指定：
- public：智能合约外部和内部都可使用的方法；
- internal：智能合约（包括派生合约）内部可用调用的方法；
- external：可通过其他合约和交易进行调用的方法；
- private：只有在定义的合约中才可以调用，即使派生的合约也无法调用；
pure
首先将第二个警告内容直译之后为：功能状态可变性可以限制为pure。这里就引出了pure限制词。在之前的版本中我们经常使用constant来限制一个方法的制度性，当用constant修饰之后，此方法在被调用时不会进行存储的变更，同样不会产生交易和gas花费。而pure正是constant的替代品，逐渐的在替代constant的功能。关注微信公众号“程序新视界”，后面会针对此块进行详细讲解。
当知道了原因之后，解决方法就变得简单，经过再次改进之后的代码为:
pragma solidity ^0.4.18; contract demo1{ function add(uint a, uint b) public pure returns(uint){ return a + b; } // two wirte function function divide(uint a,uint b) public pure returns (uint){ return a / b ; } function leftshift(uint a, uint b) public pure returns (uint){ return a << b; } function rightshift(uint a, uint b) public pure returns (uint){ return a >> b; } function interLiteral() public pure returns (uint, uint) { return ((2**100 + 1) - 2**100, 0.5*10); } }
如上图警告就没有了。
