Solidity从入门到精通-Remix的基本使用和Solidity的基本数据类型

讲了那么多理论，相信大家对区块链/web3也有了一定认知；这时候可能就问有人会问了如何把理论变成实际的代码实现。

这就来了接下来会给大家分享Solidity入门教程

这时候就会有同学问了Solidity是什么？

Solidity 是一种用于编写以太坊虚拟机（EVM）智能合约的编程语言；掌握Solidity是参与链上项目的必备技能。

Solidity 两大特点：基于对象，高级

“基于对象”：学会Solidity后，可以轻松的找到一些区块链领域的好工作
“高级”：不会Solodity，会很low

相信大家接触过编程的第一行代码都是"Hello World"，无论是学C语言的，还是学Java的，还是学Python的，那我们今天也就从"Hello World"开始本次的Solidity。

一、Solidity编程工具介绍-Remix

相信大家写代码都是使用编程应用来的，当然了有一些大佬用notepad++，记事本；本人是菜鸟就用编程应用来写了。接下来我介绍一下Solidity的编程工具-Remix。

这时候就会有同学问了为什么要选择Remix呢？

Remix是以太坊官方推荐的智能合约集成开发环境（IDE）
适合新手，可以快速开发和部署合约，无需在本地安装任何程序

我们使用Java，C，Python都要本地安装环境，对新手非常不友好，但是Remix自己集成了环境直接上手。

Remix 网址：https://remix.ethereum.org

可以直接网页打开

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Remix的使用上手

在Remix中，左侧菜单栏有六个按钮，分别对应文件夹（存放编写的代码文件）、搜索工具、编辑（允许代码）、部署（将合约部署到链上）、Dubug（断点查看程序运行bug）和Git代码分支。

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二、第一个Solidity程序

我们新建一个文件给他命名“helloWeb3.sol”；新建完成后他就是一个简单的空白文件。

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接下来写代码

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.21;
contract HelloWeb3{string public _string = "Hello Web3!";
}

代码分析

第一行代码是注释，说明代码中所使用的软件许可（license），这里使用的是MIT许可。如果不写许可会有警告出现（warning），但是不影响程序的运行。Solidity 注释以“//”开头，后面跟上注释的内容，注释的代码不会被EVM执行

// SPDX-License-Identifier: MIT

第二行代码声明源文件所使用的Solidity的版本，因为不同的版本的语法有差异。这行代码表示源文件将不允许小于0.8.21或大于等于0.9.0的编译。（第二个条件由 ^ 提供）。Solidity 语句以分号（;）结尾。

pragma solidity ^0.8.21;

第三四行代码。创建合约使用（contract）,并声明合约名为 “HelloWeb3”。然后声明一个string（字符串）变量，复制为“Hello Web3”。

contract HelloWeb3 {string public _string = "Hello Web3!";
}

编译部署代码

代码写完之后 ctrl+s保存代码Remix就会自动编译；然后编译模块会有绿色的✅出现，编译成功

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编译成功后我们进入部署界面；选择对应的合约，然后点击部署
在这里插入图片描述

我们可以看到下方有一个“已部署和合约”，看到_string的参数值为“Hello Web3！”

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三、Solidity的数据类型

Solidity中的数据类型有三大类型

值类型（Value Type）：包括布尔型，整数型，地址类型等等；这类变量赋值时候直接传递数值。
引用类型（Reference Type）：包括数组和结构体，这类变量占空间大，赋值时候直接传递地址（类似于Java的地址值，指针）
映射类型（Mapping Type）：Solidity中存储健值对的数据结构，可以理解为哈希表。（和Java中的map一个用法）

我们本次就介绍常用的类型，一些不常用的就不介绍了，大家遇到了可以去查阅资料。

一、值类型

1.布尔型

布尔型是两值变量，值为“true”或“false”

bool public _bool = true;

布尔值的运算符包括：

! （逻辑非）
&& （逻辑与，“and”）
|| （逻辑或，“or”）
== （等于）
!= （不等于）

    bool public _bool1 = !_bool; //取非bool public _bool2 = _bool && _bool1; //与bool public _bool3 = _bool || _bool1; //或bool public _bool4 = _bool == _bool1; //相等bool public _bool5 = _bool != _bool1; //不等

这一块和所有的编程语言都是一样的；我们可以看到编译后的结果数据

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2.整型

整型是Solidity中的整数（Java中的int类型），最常用的

    // 整型int public _int = -1; //整数，包括负数uint public _uint = 1;  //无符号uint256 public _number = 20220330;

常用的整型运算符包括：

比较运算符（返回布尔值）： <=， <，==， !=， >=， >
算术运算符： +， -， *， /， %（取余），**（幂）

    //整数运算uint256 public _number1 = _number + 1;uint256 public _number2 = 2**2;uint256 public _number3 = 7%2;bool public _numberbool = _number2 > _number3;

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3.地址型

地址类型(address)有两类：

普通地址（address）: 存储一个 20 字节的值（以太坊地址的大小）。
payable address: 比普通地址多了 transfer 和 send 两个成员方法，用于接收转账。

    // 地址address public _address = 0x7A58c0Be72BE218B41C608b7Fe7C5bB630736C71;address payable public _address1 = payable(_address);  // payable address 可以用于转账、查余额// 地址类型的成员uint256 public balance = _address1.balance; //balance of address

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4.长字节数组

字节数组分为定长和不定长两种：

定长字节数组: 属于值类型，数组长度在声明之后不能改变。根据字节数组的长度分为 bytes1, bytes8, bytes32 等类型。定长字节数组最多存储 32 bytes 数据，即bytes32。
不定长字节数组: 属于引用类型（之后的章节介绍），数组长度在声明之后可以改变，包括 bytes 等。

    // 固定长度的字节数组bytes32 public _btye32 = "MiniSolidity";bytes1 public _byte = _btye32[0];

在上述代码中，字符串 MiniSolidity 以字节的方式存储进变量 _byte32。如果把它转换成 16 进制，就是：0x4d696e69536f6c69646974790000000000000000000000000000000000000000

_byte 变量的值为 _byte32 的第一个字节，即 0x4d。

5.枚举

枚举（enum）是 Solidity 中用户定义的数据类型。它主要用于为 uint 分配名称，使程序易于阅读和维护。它与 C 语言 中的 enum 类似，使用名称来代替从 0 开始的 uint：

// 用enum将uint 0， 1， 2表示为Buy, Hold, Sell
enum ActionSet { Buy, Hold, Sell }
// 创建enum变量 action
ActionSet action = ActionSet.Buy;

复制代码

枚举可以显式地和 uint 相互转换，并会检查转换的无符号整数是否在枚举的长度内，否则会报错：

// enum可以和uint显式的转换
function enumToUint() external view returns(uint){return uint(action);
}

enum 是一个比较冷门的数据类型，几乎没什么人用。

二、引用类型

我们来讲讲一讲在Solidity中两个重要的引用类型：数组array和结构体struct

数组array

数组（Array）是Solidity常用的一种变量类型，用来存储一组数据（整数，字节，地址等等）。数组分为固定长度数组和可变长度数组两种：

固定长度数组：在声明时指定数组的长度。用T[k]的格式声明，其中T是元素的类型，k是长度，例如：

// 固定长度 Array
uint[8] array1;
bytes1[5] array2;
address[100] array3;

可变长度数组（动态数组）：在声明时不指定数组的长度。用T[]的格式声明，其中T是元素的类型，例如：

// 可变长度 Array
uint[] array4;
bytes1[] array5;
address[] array6;
bytes array7;

注意：bytes比较特殊，是数组，但是不用加[]。另外，不能用byte[]声明单字节数组，可以使用bytes或bytes1[]。bytes 比 bytes1[] 省gas。

创建数组的规则

在Solidity里，创建数组有一些规则：

对于memory修饰的动态数组，可以用new操作符来创建，但是必须声明长度，并且声明后长度不能改变。例子：

```solidity
// memory动态数组
uint[] memory array8 = new uint[](5);
bytes memory array9 = new bytes(9);
```

数组字面常数(Array Literals)是写作表达式形式的数组，用方括号包着来初始化array的一种方式，并且里面每一个元素的type是以第一个元素为准的，例如[1,2,3]里面所有的元素都是uint8类型，因为在Solidity中，如果一个值没有指定type的话，会根据上下文推断出元素的类型，默认就是最小单位的type，这里默认最小单位类型是uint8。而[uint(1),2,3]里面的元素都是uint类型，因为第一个元素指定了是uint类型了，里面每一个元素的type都以第一个元素为准。

下面的例子中，如果没有对传入 `g()` 函数的数组进行 `uint` 转换，是会报错的。```solidity
// SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
pragma solidity >=0.4.16 <0.9.0;contract C {function f() public pure {g([uint(1), 2, 3]);}function g(uint[3] memory _data) public pure {// ...}
}
```

如果创建的是动态数组，你需要一个一个元素的赋值。

```solidity
uint[] memory x = new uint[](3);
x[0] = 1;
x[1] = 3;
x[2] = 4;
```

数组成员

length: 数组有一个包含元素数量的length成员，memory数组的长度在创建后是固定的。
push(): 动态数组拥有push()成员，可以在数组最后添加一个0元素，并返回该元素的引用。
push(x): 动态数组拥有push(x)成员，可以在数组最后添加一个x元素。
pop(): 动态数组拥有pop()成员，可以移除数组最后一个元素。

结构体struct

Solidity支持通过构造结构体的形式定义新的类型(有点类似于Java中的对象)。结构体中的元素可以是原始类型，也可以是引用类型；结构体可以作为数组或映射的元素。创建结构体的方法：

// 结构体
struct Student{uint256 id;uint256 score; 
}Student student; // 初始一个student结构体

给结构体赋值的四种方法：

//  给结构体赋值
// 方法1:在函数中创建一个storage的struct引用
function initStudent1() external{Student storage _student = student; // assign a copy of student_student.id = 11;_student.score = 100;
}

结构体我们需要通过Debug的方式来看到对应的数据信息；如下图，这样我们就可以清楚的看到结构体里面的数据信息了。

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三、映射类型

接下来我们来介绍一下映射类型Mapping，Solidity中存储键值对的数据结构，可以理解为哈希表。

在映射中，人们可以通过键（Key）来查询对应的值（Value），比如：通过一个人的id来查询他的钱包地址。

声明映射的格式为mapping(_KeyType => _ValueType)，其中_KeyType和_ValueType分别是Key和Value的变量类型。例子：

mapping(uint => address) public idToAddress; // id映射到地址
mapping(address => address) public swapPair; // 币对的映射，地址到地址

映射的规则

规则1**：映射的_KeyType只能选择Solidity内置的值类型，比如uint，address等，不能用自定义的结构体。而_ValueType可以使用自定义的类型。下面这个例子会报错，因为_KeyType使用了我们自定义的结构体：

// 我们定义一个结构体 Struct
struct Student{uint256 id;uint256 score; 
}
mapping(Student => uint) public testVar;

规则2：映射的存储位置必须是storage，因此可以用于合约的状态变量，函数中的storage变量和library函数的参数。不能用于public函数的参数或返回结果中，因为mapping记录的是一种关系 (key - value pair)。
规则3：如果映射声明为public，那么Solidity会自动给你创建一个getter函数，可以通过Key来查询对应的Value。
规则4*：给映射新增的键值对的语法为_Var[_Key] = _Value，其中_Var是映射变量名，_Key和_Value对应新增的键值对。例子：

function writeMap (uint _Key, address _Value) public{idToAddress[_Key] = _Value;
}

映射原理

原理1: 映射不储存任何键（Key）的资讯，也没有length的资讯。
原理2*: 对于映射使用keccak256(h(key) . slot)计算存取value的位置。感兴趣的可以去阅读 WTF Solidity 内部规则: 映射存储布局
原理3: 因为Ethereum会定义所有未使用的空间为0，所以未赋值（Value）的键（Key）初始值都是各个type的默认值，如uint的默认值是0。

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总结

本文介绍了Solidity编程语言的基础知识和开发工具Remix的使用。首先讲解了Solidity的特点及其在区块链开发中的重要性，然后详细介绍了Remix IDE的使用方法，包括如何编写、编译和部署第一个智能合约"HelloWeb3"。接着重点讲解了Solidity的三种数据类型：值类型（布尔型、整型、地址型、长字节数组和枚举）、引用类型和映射类型，通过代码示例展示了各种类型的具体用法和运算操作。文章为初学者提供了Solidity编程的入门指引，帮助读者快速掌握编写智能合约的基本技能。