Solidity 中的值类型

Solidity 语法的变量类型包括值类型、引用类型、映射类型和函数类型，这次先来介绍其中的值类型。

值类型（Value Type）主要包括布尔型、整数型、定长字节数组型、地址型和枚举型。

在 Solidity 中运行这些值类型的语法时，同样需要完整的合约语法，包括协议声明、编译器版本和合约定义。

布尔型 #

布尔型只有两种值：true 和 false。

布尔型的运算符则有五种：

!：非，取相反的逻辑。
==：等于，取相等的逻辑。
!=：不等于，取否定的逻辑。
&&：与，根据短路规则，当第一个条件是 false 时，不会再判断第二个条件。
||：或，根据短路规则，当第一个条件是 true 时，不会再判断第二个条件。

这里直接手搓代码来进行说明：

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.21;

contract BoolExample {
    bool public _bool = true; // 为 _bool 变量赋值为 true
    bool public _bool1 = !_bool; //  !_bool 与 _bool 取反，为 false
    bool public _bool2 = _bool == _bool1; // 两个变量一个为 true，一个为 false，因此最后为 false
    bool public _bool3 = _bool != _bool1; // 两个变量一个为 true，一个为 false，因此最后为 true
    bool public _bool4 = _bool && _bool1; // 第一个变量为 true，第二个变量为 false，根据短路规则最后为 false
    bool public _bool5 = _bool || _bool1; // 第一个变量为 true，第二个变量为 false，根据短路规则最后为 true
}

来一个看起来抽象的：

bool a = 1-1==0 && 1%2==1;

&& 取 false，但是两边都为 true，最后结果便也为 true。

整数型 #

整数型包括 int 和 uint，前者是有符号整数，可以存负数、0 和正数，后者是无符号整数，只能存 0 和正数。int 和 uint 后面的数字后缀则代表位数（bits）。

如果只是写 int 或 uint，Solidity 会将它们默认为最大的类型——int 等同于 int256，uint 则等同于 uint256。那么从 8 到 256 的位数都代表什么呢？

int 的范围则被切割为两半，一半给负数，一半给正数（包含 0）。

整数型的分类很细致，这对于 Gas 优化和存储很有帮助。例如，虽然 uint256 最为常用，但是在某些情况下需要用到更小的类型，比如 uint8，这可以节省 Gas。这里可以通过两种情景进行对比：

1. 单独使用数值型。Solidity 的虚拟机按照 256 位来处理数据，这时候如果单独定义一个 uint8，EVM 还是要用 256 位来进行处理，甚至需要进行填充操作，这可能比直接定义 uint256 要消耗更多 Gas。
2. 在结构体（struct）中使用数值型。如果将多个较小的数值型放在一起，Solidity 会将它们打包进同一个存储槽（Storage Slot）中，而一个槽位 256 位，在这种情况下，如果我们要处理四个 uint64，将它们打包起来，便可以在原来需要占用四个槽位的情况下，转变为只占用一个槽位，由此节省大量 Gas。

   // 这里的变量会打包，节省大量 Gas
   struct MiniPack {
       uint64 a;
       uint64 b;
       uint64 c;
       uint64 d; 
       // 4个64位加起来正好256位，只占1个槽
   }
   

整数型在运算符上包括比较运算符和算术运算符两种。

（1）比较运算符

1. 功能：返回布尔值。
2. 类型
   • <=
   • <
   • ==
   • !=
   • >=
   • >

（2）算术运算符

1. 功能：返回计算后的具体数值。
2. 类型
   • +
   • -
   • *
   • /
   • **：幂运算
   • %: 除法但取余数

继续手搓代码来说明。

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.21;

contract NumberExample {
    // 设置两个初始值
    uint256 public _number = 10;
    uint256 public _number1 = 100;

    // 比较运算（注意，由于返回的值属于布尔值，因此数据存储结构要写明为 bool）
    bool public _number2 = _number == _number1; // 结果为 false
    bool public _number3 = _number != _number1; // 结果为 true

    // 算术运算
    uint256 public _number4 = _number * _number1; // 结果为 1000
    uint256 public _number5 = _number % _number1; // 结果为 10 
}

定长字节数组型 #

字节数组实际分为定长和不定长两种。

定长字节数组属于值类型，数组长度声明以后不可修改，根据字节数组长度可以分为 bytes1、bytes8 和 bytes32。其中，定长字节数组最多可以存储 32 bytes 数据，也就是 bytes32。

bytesX 代表占用 X 个字节（bytes），一个字节（bytes）等于 8 位（bits），在 16 进制中则用 2 个字符表示，比如 0xFF。相应地，bytes8 在 16 进制里有 16 个字符，bytes32 在 16 进制中有 64 个字符。

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.21;

contract NumberExample {
    // 固定长度的字节数组
    bytes32 public _byte32 = "MiniSolidity"; 
    bytes1 public _byte = _byte32[0]; 
}

在上面这段代码中，本是字符串的 MiniSolidty 被以字节的形式——bytes32——存储进变量 _bytes32 之中，运行之后会发现 _bytes32 的值显示为 0x4d696e69536f6c69646974790000000000000000000000000000000000000000，正好 64 个字符。

_byte 的值则是取 bytes1 这一字节，具体是取 _byte32 的第一个字节，因此写成 _byte32[0]，运行出来结果是 0x4d。

不定长字节则属于引用类型，其数组长度在声明之后可以改变，包括 bytes 等。

地址型 #

地址型一般分为两类。

• 普通地址：存储一个 20 字节的值，这是以太坊地址的大小。
• payable address：比普通地址多出 transfer 和 send，用于接收转账。

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.21;

contract NumberExample {
    // 普通地址
    address public _address = 0x7A58c0Be72BE218B41C608b7Fe7C5bB630736C71;
    address payable public _address1 = payable(_address); // payable address，可以转账、查余额
    // 地址类型的成员
    uint256 public balance = _address1.balance; // balance of address
}

第一段合约代码仅仅定义了基础的地址类型变量，并命名为 _address 和赋值，但是无法对其进行转账。第二段合约代码则通过 payable() 将普通的 _address 转换为可以收款的类型，新变量 _address1 不仅存有同样的地址，还可以接收转账。Solidity 为了安全，默认将地址看作不能接收转账的，如果需要往某个地址转账，则需要转化为 payable 类型。 最后一段合约代码中，.balance 是所有 address 类型都自带的属性，这段代码会到以太坊的状态树中查询该地址当前持有的 ETH 数量（单位为 Wei），查询到的余额数值会被存入 balance 变量之中。类型则也被定义好为 uint256。这段代码会在合约部署时就会执行并定格，换句话说，balance 变量存的是合约部署时该地址的余额，而非实时的。

枚举型 #

enum 可以给 uint 分配名称，从 0 开始，以使程序易于阅读和维护。

// 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;

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