# Solidity 课程 4: 数据存储和作用域

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**Published on:** 2022-05-16
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数据位置“什么是数据位置？” 所有的复杂类型，即 数组 和 结构 类型，都有一个额外属性，“数据位置”，说明数据是保存在 内存memory 中还是 存储storage 中。 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。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。contract DataStorage{ uint[] x; //x 的数据存储位置是 storage //函数参数的存储位置必须声明，否则报错 function f(uint[] memory memoryArray) public{ uint[] storage _storage = x; // 将合约变量storage数组拷贝到storage中 uint[] memory _memory = x; // 将合约变量storage数组拷贝到memory中 } 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); } } 不同类型相互赋值在不同存储类型相互赋值时候，有时会产生独立的副本（修改新变量不会影响原变量），有时会产生引用（修改新变量会影响原变量）。规则如下：storage（合约的状态变量）赋值给本地storage（函数里的）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xCopy也会影响x uint[] storage xStorage = x; xStorage[0] = 100; } storage赋值给memory，会创建独立的复本，修改其中一个不会影响另一个；反之亦然：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; } 总结：storage赋值storage，和memory赋值给memory，会创建新的引用，改变新变量会影响原变量；storage赋值memory，和memory赋值给storage，会创建独立的复本，改变新变量不会影响原变量；（注意）因为storage只能静态分配，无法动态分配，因此memory无法复制给临时的storage变量，编译就会报错；uint[] x;// x 的数据存储位置是 storage function f(uint[] memory memoryArray) public{ uint[] storage _storage = x; //合约storage变量 -> 赋值给临时storage变量， //因为合约storage变量已分配完，因此可行 uint[] storage _storage2 = memoryArray;(不可行) //因为storage需要静态分配，无法动态分配，因此把 memory 传给还未分配的storage地址，编译就会报错 } 变量的作用域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）全局变量 (global variable)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; } 我们可以在函数里更改状态变量的值：function foo() external{ // 可以在函数里更改状态变量的值 x = 5; y = 2; z = "0xAA"; } 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 bar() external pure returns(uint){ uint xx = 1; uint yy = 3; uint zz = xx + yy; return(zz); } 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, block.number和msg.data，他们分别代表请求发起地址，当前区块高度，和请求数据。下面是一些常用的全局变量，更完整的列表请看这个链接：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gaslimitblock.number: (uint) 当前区块的numberblock.timestamp: (uint) 当前区块的时间戳，为unix纪元以来的秒gasleft(): (uint256) 剩余 gasmsg.data: (bytes calldata) 完整call datamsg.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now : (uint) 当前块的时间戳总结：这节学习了数据存储位置和变量的作用域，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；变量按作用域划分有三种，状态变量、局部变量和全局变量。理解好数据存储位置和变量的作用域，才能正确使用变量，节省链上有限的存储空间和降低gas。下一节，我们将学习引用类型。代码地址： https://github.com/Luca-Hsu/SuperSolidity/blob/main/04_DataStorage/DataStorage.sol Reference: https://mirror.xyz/ninjak.eth/w5zJWGwElN2ei4tgtuJbTTpKwrGhb-igPY7wTVKRCgY https://docs.soliditylang.org/en/v0.8.4/types.html

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