智能合约语言 Solidity 教程系列4 - 数据存储位置分析

末蓝、 2022-05-19 00:29 106阅读 0赞

## 数据位置(Data location) ##

在系列第一篇，我们提到 Solidity 类型分为两类：  
**值类型(Value Type)** 及 **引用类型(Reference Types)**，  
前面我们已经介绍完了值类型，接下来会介绍引用类型。

引用类型是一个复杂类型，占用的空间通常超过256位， 拷贝时开销很大，因此我们需要考虑将它们存储在什么位置，是**memory**（内存中，数据不是永久存在）还是**storage**（永久存储在区块链中）  
所有的复杂类型如数组(arrays)和结构体(struct)有一个额外的属性：**数据的存储位置（data location）**。可为**memory**和**storage**。

根据上下文的不同，大多数时候数据位置有默认值，也通过指定关键字storage和memory修改它。

函数参数（包含返回的参数）默认是**memory**。  
局部复杂类型变量（local variables）和 状态变量（state variables） 默认是**storage**。

> 局部变量：局部作用域（越过作用域即不可被访问，等待被回收）的变量，如函数内的变量。状态变量：合约内声明的公有变量

还有一个存储位置是：**calldata**，用来存储函数参数，是只读的，不会永久存储的一个数据位置。外部函数的参数（不包括返回参数）被强制指定为calldata。效果与memory差不多。

数据位置指定非常重要，因为他们影响着赋值行为。  
在memory和storage之间或与状态变量之间相互赋值，总是会创建一个完全独立的拷贝。  
而将一个storage的状态变量，赋值给一个storage的局部变量，是通过引用传递。所以对于局部变量的修改，同时修改关联的状态变量。  
另一方面，将一个memory的引用类型赋值给另一个memory的引用，不会创建拷贝（即：memory之间是引用传递）。

> 1.  注意：不能将memory赋值给局部变量。
> 2.  对于值类型，总是会进行拷贝。

下面看一段代码：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
</pre> </td> 
   <td> <pre>pragma solidity ^0.4.0;

contract C {
    uint[] x; //  x的存储位置是storage

// memoryArray的存储位置是 memory
    function f(uint[] memoryArray) public {
        x = memoryArray;    // 从 memory 复制到 storage
        var y = x;          // storage 引用传递局部变量y（y 是一个 storage 引用）
        y[7];               // 返回第8个元素
        y.length = 2;       // x同样会被修改
        delete x;           // y同样会被修改

// 错误， 不能将memory赋值给局部变量
        // y = memoryArray;

// 错误，不能通过引用销毁storage
        // delete y;

g(x);               // 引用传递， g可以改变x的内容
        h(x);               // 拷贝到memory， h无法改变x的内容
    }

function g(uint[] storage storageArray) internal {}
    function h(uint[] memoryArray) public {}
}
</pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 总结 ###

强制的数据位置(Forced data location)

*  外部函数(External function)的参数(不包括返回参数)强制为：calldata
 *  状态变量(State variables)强制为: storage

默认数据位置（Default data location）

*  函数参数及返回参数：memory
 *  复杂类型的局部变量：storage

## 深入分析 ##

storage 存储结构是在合约创建的时候就确定好了的，它取决于合约所声明状态变量。但是内容可以被（交易）调用改变。

> Solidity 称这个为状态改变，这也是合约级变量称为**状态变量**的原因。也可以更好的理解为什么状态变量都是storage存储。