Solidity：全局变量和特殊函数

Solidity在全局命名空间中已经存在了（预设了）一些特殊的变量和函数，他们主要用来提供关于区块链的信息或一些通用的工具函数。

为了方便理解，可以把这些变量和函数理解为Solidity 语言层面的（原生） API 。

区块和交易

blockhash(uint blockNumber) returns (bytes32)：指定区块的区块哈希——仅可用于最新的 256 个区块且不包括当前区块
block.chainid(uint): 当前链 id
block.coinbase(address ): 挖出当前区块的矿工地址
block.difficulty(uint) 当前区块难度
block.gaslimit(uint): 当前区块 gas 限额
block.number(uint): 当前区块号
block.timestamp(uint): 自 unix epoch 起始当前区块以秒计的时间戳
gasleft() returns (uint256) ：剩余的 gas
msg.data(bytes): 完整的 calldata
msg.sender(address): 消息发送者（当前调用）
msg.sig(bytes4): calldata 的前 4 字节（也就是函数标识符）
msg.value(uint): 随消息发送的 wei 的数量
tx.gasprice(uint): 交易的 gas 价格
tx.origin(address payable): 交易发起者（完全的调用链）

注意：对于每一个外部函数调用，包括 msg.sender 和 msg.value 在内所有 msg 成员的值都会变化。这里包括对库函数的调用。

注意：不要依赖 block.timestamp 和 blockhash 产生随机数，除非你知道自己在做什么。

时间戳和区块哈希在一定程度上都可能受到挖矿矿工影响。例如，挖矿社区中的恶意矿工可以用某个给定的哈希来运行赌场合约的 payout 函数，而如果他们没收到钱，还可以用一个不同的哈希重新尝试。

当前区块的时间戳必须严格大于最后一个区块的时间戳，但这里能确保也需要它是在权威链上的两个连续区块。

注意：基于可扩展因素，区块哈希不是对所有区块都有效。你仅仅可以访问最近 256 个区块的哈希，其余的哈希均为零。

注意：blockhash 函数之前是使用 block.blockhash， block.blockhash 在 v0.4.22 开始不推荐使用，在 v0.5.0 已经移除了。

注意：gasleft 函数之前是使用 msg.gas, msg.gas 在 v0.4.21 开始不推荐使用，在 v0.5.0 已经移除了。

注意：在 v0.7.0, now ( block.timestamp 的别名) 被移除了。

ABI 编码及解码函数

abi.decode(bytes memory encodedData, (...)) returns (...):
对给定的数据进行ABI解码，而数据的类型在括号中第二个参数给出。
例如:
(uint a, uint[2] memory b, bytes memory c) = abi.decode(data, (uint, uint[2], bytes))
abi.encode(...) returns (bytes)： ABI - 对给定参数进行编码
abi.encodePacked(...) returns (bytes)：对给定参数执行 打包编码(packed encoding)，注意，打包编码的方式可能是不明确的（注：这里翻译总是觉得怪怪的）。
abi.encodeWithSelector(bytes4 selector, ...) returns (bytes)：
ABI - 从第二个参数开始对给定参数进行编码，并在给定的四字节选择器前面加上前缀
abi.encodeWithSignature(string signature, ...) returns (bytes)：
等价于:
abi.encodeWithSelector(bytes4(keccak256(signature), ...)

注意：这些编码函数可以用来构造函数调用数据，而不用实际进行调用。此外，keccak256(abi.encodePacked(a, b)) 是一种计算结构化数据的哈希值（尽管我们也应该关注到：使用不同的函数参数类型也有可能会引起“哈希冲突” ）。

字节成员

bytes.concat(...) returns (bytes memory):将可变数量的字节和 bytes1, ..., bytes32 参数连接到一个字节数组

字符串成员

string.concat(...) returns (string memory):将可变数量的字符串参数连接到一个字符串数组

`bytes.concat`和`string.concat`

您可以使用 string.concat连接任意数量的string值。该函数返回一个string memory(字符串内存)数组，该数组包含参数的内容，没有填充。如果希望使用其他类型的参数，而这些参数不能隐式转换为string，则需要首先将它们转换为string。

类似地，该 bytes.concat 函数可以连接任意数量的 bytes 或 bytes1 ... bytes32 值。该函数返回一 bytes memory (字节内容) 数组，该数组包含参数的内容，不带填充。如果希望使用字符串参数或其他不能隐式转换为 bytes 的类型，则需要首先将它们转换为 bytes 或 bytes1/…/bytes32。

// SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
pragma solidity  ^0.8.12;

contract  C  {
  string  s  =  "Storage";
  function  f(bytes  calldata  bc,  string  memory  sm,  bytes16  b)  public  view  {
  string  memory  concatString  =  string.concat(s,  string(bc),  "Literal",  sm);
  assert((bytes(s).length  +  bc.length  +  7  +  bytes(sm).length)  ==  bytes(concatString).length);

  bytes  memory  concatBytes  =  bytes.concat(bytes(s),  bc,  bc[:2],  "Literal",  bytes(sm),  b);
  assert((bytes(s).length  +  bc.length  +  2  +  7  +  bytes(sm).length  +  b.length)  ==  concatBytes.length);
  }
}

如果您调用string.concat或bytes.concat不使用参数，它们将返回一个空数组。

错误处理

可以参阅错误处理及异常

assert(bool condition)
如果不满足条件，则会导致 Panic 错误，则撤销状态更改 - 用于检查内部错误。

require(bool condition)
如果条件不满足则撤销状态更改 - 用于检查由输入或者外部组件引起的错误。

require(bool condition, string memory message)
如果条件不满足则撤销状态更改 - 用于检查由输入或者外部组件引起的错误，可以同时提供一个错误消息。

revert()
终止运行并撤销状态更改。

revert(string memory reason)
终止运行并撤销状态更改，可以同时提供一个解释性的字符串。

数学和密码学函数

addmod(uint x, uint y, uint k) returns (uint)
计算 (x + y) % k，加法会在任意精度下执行，并且加法的结果即使超过 2**256 也不会被截取。从 v0.5.0 版本的编译器开始会加入对 k != 0 的校验（assert）。

mulmod(uint x, uint y, uint k) returns (uint)
计算 (x * y) % k，乘法会在任意精度下执行，并且乘法的结果即使超过 2**256 也不会被截取。从 v0.5.0 版本的编译器开始会加入对 k != 0 的校验（assert）。

keccak256((bytes memory) returns (bytes32)
计算 Keccak-256 哈希。

注意：之前 keccak256 的别名函数 sha3 在v0.5.0中已经移除。

sha256(bytes memory) returns (bytes32)
计算参数的 SHA-256 哈希。

ripemd160(bytes memory) returns (bytes20)
计算参数的 RIPEMD-160 哈希。

ecrecover(bytes32 hash, uint8 v, bytes32 r, bytes32 s) returns (address)
利用椭圆曲线签名恢复与公钥相关的地址，错误返回 0 值。
函数参数对应于 ECDSA签名的值:

r = 签名的前 32 字节
s = 签名的第2个32 字节
v = 签名的最后一个字节

ecrecover 返回一个 address, 而不是 address payable 。

警告：如果你使用 ecrecover ，需要了解，在不需要知道相应的私钥下，签名也可以转换为另一个有效签名（可能是另外一个数据的签名）。在 Homestead 硬分叉，这个问题对于 _transaction_ 签名已经解决了(查阅 EIP-2)。不过 ecrecover 没有更改。除非需要签名是唯一的，否则这通常不是问题，或者是用它们来识别物品。 OpenZeppelin有一个 ECDSA助手库，可以将其用作 ecrecover 的”包装“，而不会出现此问题。

注意：在一个私链上，你很有可能碰到由于 sha256、ripemd160 或者 ecrecover 引起的 Out-of-Gas。这个原因就是他们被当做所谓的预编译合约而执行，并且在第一次收到消息后这些合约才真正存在（尽管合约代码是硬代码）。发送到不存在的合约的消息非常昂贵，所以实际的执行会导致 Out-of-Gas 错误。在你的合约中实际使用它们之前，给每个合约发送一点儿以太币，比如 1 Wei。这在官方网络或测试网络上不是问题。

地址成员

<address>.balance (uint256)
以 Wei 为单位的地址类型 Address 的余额。
<address>.code (bytes memory)
在地址类型 Address 上的代码(可以为空)
<address>.codehash (bytes32)
地址的代码哈希
<address payable>.transfer(uint256 amount)
向地址类型 Address 发送数量为amount的 Wei，失败时抛出异常，使用固定（不可调节）的 2300 gas 的矿工费。
<address payable>.send(uint256 amount) returns (bool)
向地址类型 Address 发送数量为 amount 的 Wei，失败时返回 false，发送 2300 gas 的矿工费用，不可调节。
<address>.call(bytes memory) returns (bool, bytes memory)
用给定的有效载荷（payload）发出底层 CALL 调用，返回成功状态及返回数据，发送所有可用 gas，也可以调节 gas。
<address>.delegatecall(bytes memory) returns (bool, bytes memory)
用给定的有效载荷发出底层DELEGATECALL 调用，返回成功状态并返回数据，发送所有可用 gas，也可以调节 gas。发出底层函数 DELEGATECALL，失败时返回 false，发送所有可用 gas，可调节。
<address>.staticcall(bytes memory) returns (bool, bytes memory)
用给定的有效载荷发出底层 STATICCALL 调用，返回成功状态并返回数据，发送所有可用 gas，也可以调节 gas

警告：在执行另一个合约函数时，应该尽可能避免使用 .call() ，因为它绕过了类型检查，函数存在检查和参数打包。

警告：使用 send 有很多危险：如果调用栈深度已经达到 1024（这总是可以由调用者所强制指定），转账会失败；并且如果接收者用光了 gas，转账同样会失败。为了保证以太币转账安全，总是检查 send 的返回值，利用 transfer 或者下面更好的方式：用这种接收者取回钱的模式。

注意：在版本v0.5.0之前，Solidity允许通过合约实例来访问地址的成员，例如 this.balance ，不过现在禁止这样做，必须显式转换为地址后访问，如： address（this）.balance 。

注意：如果在通过底层函数 delegatecall 发起调用时需要访问存储中的变量，那么这两个合约的存储布局需要一致，以便被调用的合约代码可以正确地通过变量名访问合约的存储变量。这不是指在库函数调用（高级的调用方式）时所传递的存储变量指针需要满足那样情况。

注意：在 v0.5.0 版本以前, .call, .delegatecall 和 .staticcall 仅仅返回成功状态，没有返回值。

注意：在 v0.5.0 版本以前, 还有一个 callcode 函数，现在已经去除。

合约相关

this (当前的合约类型)
当前合约，可以显示转换为地址类型 Address。
selfdestruct(address payable recipient)
销毁合约，并把余额发送到指定地址类型 Address。
请注意， selfdestruct 具有从EVM继承的一些特性：
- 接收合约的 receive 函数不会执行。
- 合约仅在交易结束时才真正被销毁，并且 revert 可能会“撤消”销毁。

此外，当前合约内的所有函数都可以被直接调用，包括当前函数。

注意：在 v0.5.0 之前, 还有一个 suicide ，它和 selfdestruct 语义是一样的。

类型信息

表达式 type(X) 可用于检索参数 X 的类型信息。
目前，此功能还比较有限( X仅能是合约和整型)，但是未来应该会扩展。

用于合约类型 C 支持以下属性:

type(C).name:
获得合约名
type(C).creationCode:
获得包含创建合同字节码的内存字节数组。它可以在内联汇编中构建自定义创建例程，尤其是使用 create2 操作码。不能在合同本身或派生的合同访问此属性。因为会引起循环引用。
type(C).runtimeCode
获得合同的运行时字节码的内存字节数组。这是通常由 C 的构造函数部署的代码。如果 C 有一个使用内联汇编的构造函数，那么可能与实际部署的字节码不同。还要注意库在部署时修改其运行时字节码以防范定期调用（guard against regular calls）。与 .creationCode 有相同的限制，不能在合同本身或派生的合同访问此属性。因为会引起循环引用。

除上面的属性, 下面的属性在接口类型I下可使用:

type(I).interfaceId:
返回接口I 的 bytes4 类型的接口 ID，接口 ID 参考： EIP-165 定义的，接口 ID 被定义为 XOR （异或）接口内所有的函数的函数选择器（不包括所有继承的函数)。

对于整型 T 有下面的属性可访问：

type(T).min
T 的最小值。
type(T).max
T 的最大值。