0x02: 变量与数据类型

1.数据类型分类

Solidity中的数据类型分为值类型（直接存储值）和引用类型（存储数据地址）：

值类型:
- 整型:
  - uint/int：无符号/有符号整数 (默认 uint256/int256，支持 uint8-uint256、int8-int256)
  - 溢出保护: Solidity 0.8+ 默认开启溢出检查，需使用 unchecked 块关闭
- 布尔型: bool
- 地址: address(20 字节以太坊地址，支持 .balance 和 .transfer() 方法)
- 字节数组: bytes1-bytes32(固定长度)
引用类型:
- 动态数组: uint[]、string
- 结构体: struct(自定义复合类型)
- 映射: mapping(keyType => valueType)(哈希表存储)
- 枚举: enum(有限常量集合)

2.变量声明与作用域

状态变量：永久存储于区块链，可设置可见性(public/private/internal)

uint public count = 0; // 公共状态变量（自动生成 getter 函数）
address private owner; // 私有变量

局部变量：函数内声明，临时存储在内存,执行后销毁

function increment() internal {
  uint localVar = 0; // 局部变量
}

常量与不可变量:
- 常量: constant 或 immutable 声明，编译时计算，运行时不可变
- 不可变量: constant 声明，编译时计算，运行时不可变
```
uint constant MAX_VALUE = 100; // 常量
uint immutable MIN_VALUE = 0; // 不可变量
```

3.数据类型转换

隐式转换: 隐式转换是指Solidity自动进行的类型转换,无需开发者明确指定。
显式转换: 显式转换需要开发者明确指定转换的目标类型,使用语法类似于类型构造函数。

隐式转换规则

数值类型转换:
- 大范围类型可以隐式转换为小范围类型,但可能会导致数据截断。例如,uint256可以隐式转换为uint128,但如果值超出uint128的范围,会被截断。
- 小范围类型不能隐式转换为大范围类型,需要显式转换。
整数类型转换:
- 无符号整数(uint)和有符号整数(int)之间不能进行隐式转换,必须使用显式转换。
地址类型:
- address类型不能隐式转换为uint或其他类型,需显式转换。
枚举类型:
- 枚举类型不能隐式转换为整数类型,需显式转换。

显式转换规则

无符号整数之间的转换：

uint8 a = 100;
uint16 b = uint16(a); // 显式转换

有符号整数之间的转换：

int16 a = -100;
int32 b = int32(a); // 显式转换

无符号整数与有符号整数之间的转换：

int8 a = -10;
uint8 b = uint8(a); // 显式转换, 可能导致不期望的结果

注意

从有符号整数转换为无符号整数时，如果原数值为负数，转换结果将是一个非常大的无符号整数。因此，应谨慎进行此类转换。

地址类型与整数类型之间的转换：

地址转无符号整数
address a = 0x1234567890123456789012345678901234567890;
uint256 b = uint256(a); // 显式转换

无符号整数转地址
uint256 a = 0x1234567890123456789012345678901234567890;
address b = address(a); // 显式转换

枚举类型与整数类型之间的转换：

枚举转无符号整数
enum Color { Red, Green, Blue }
uint8 a = uint8(Color.Red); // 显式转换

无符号整数转枚举
uint8 a = 0;
Color b = Color(a); // 显式转换

布尔类型与整数类型之间的转换：
布尔转无符号整数
```
bool a = true;
uint8 b = uint8(a); // 显式转换
```

字节数组与整数类型之间的转换：

bytes32 a = keccak256("Hello, World!");
uint256 b = uint256(a); // 显式转换

4.引用类型

引用类型在赋值或者传递时，是引用数据的存储位置，而不是数据本身。

引用类型的存储位置

存储(Storage): 永久存储在区块链上的持久化存储,所有状态变量默认存储在此。
内存(Memory): 短暂的内存存储,仅在函数执行期间存在。
Calldata: 特殊的只读存储位置,用于函数参数,尤其是用于外部调用。

存储(Storage)

存储位置用于持久化存储智能合约的状态变量。存储操作消耗较高的Gas,但数据在整个合约生命周期内保持不变。

contract StorageExample {
    uint256[] public numbers; // 存储在Storage中

    function addNumber(uint256 num) public {
        numbers.push(num);
    }
}

内存(Memory)

内存位置用于临时存储数据,只在函数执行期间存在,Gas消耗较低。内存中的数据不会保留在合约状态中。

contract MemoryExample {
    struct Person {
        string name;
        uint256 age;
    }

    function createPerson(string memory name, uint256 age) public pure returns (Person memory) {
        return Person({name: name, age: age});
    }
}

Calldata

Calldata是专门用于接收外部函数调用参数的只读存储位置,特点是不可修改,Gas消耗较低,适合处理大批量的数据传递。

contract CalldataExample {
    function processData(uint256[] calldata data) external pure returns (uint256) {
        uint256 sum = 0;
        for(uint256 i = 0; i < data.length; i++) {
            sum += data[i];
        }
        return sum;
    }
}

1.数据类型分类​

2.变量声明与作用域​

3.数据类型转换​

隐式转换规则​

显式转换规则​

4.引用类型​

引用类型的存储位置​

存储(Storage)​

内存(Memory)​

Calldata​