1. 变量

在Solidity中，存在三种主要类型的变量：局部（Local）变量、状态（State）变量和全局（Global）变量。它们的作用范围和行为各不相同。需要注意的一点是，状态变量和全局变量的使用可能会耗费更多的gas，因为它们涉及到在区块链上存储和读取数据。因此，应该尽量减少这两种类型变量的使用，特别是在需要大量计算的函数中。

1.1 局部变量（Local Variables）

局部变量是在函数内部声明的变量。它们只能在声明它们的函数中访问，当函数执行结束后，它们就会被销毁。例如：

function doSomething() public {
    uint localVariable = 10;  // 这是个局部变量
}

这里，localVariable只在doSomething函数中存在和可访问。

1.2 状态变量（State Variables）

状态变量是在合约级别声明的变量。它们的生命周期与合约相同，并且在整个合约中都是可访问的。状态变量存储在区块链的存储中，这意味着它们的状态在事务之间也会持久化。例如：

contract MyContract {
    uint stateVariable;  // 这是个状态变量

    function doSomething() public {
        stateVariable = 10;
    }
}

这里，stateVariable在MyContract的所有函数中都可以访问。

1.3 全局变量（Global Variables）

全局变量在所有合约中都是可访问的，并且它们通常用于获取有关区块链本身或特定交易的信息。虽然它们被称为”全局”变量，但实际上它们是一组预定义的变量，不能被更改，只能用于读取。例如：

function showInfo() public view returns (address, uint) {
    return (msg.sender, now);
}

这里，msg.sender和now是全局变量，分别代表当前函数调用的发送者地址和当前块的时间戳。

在Solidity中，全局变量是包含关于区块链、交易或合约本身的关键信息的一组预定义的变量。它们包括：

  1. block：这个全局变量包含了当前区块的信息如下：
    • block.number（当前区块的编号）
    • block.timestamp（当前区块的时间戳）
    • block.difficulty（当前区块的挖矿困难度）
    • block.gaslimit（当前区块的gas上限）
  2. msg：此变量包含了当前交易的信息，如：
    • msg.sender（当前调用者的地址）
    • msg.value（在交易中发送的以太币数量，以wei为单位）
    • msg.data（完整的调用数据）
    • msg.sig（调用的函数签名）
    • msg.gas（在发送交易时提供的gas）
  3. tx：此变量在函数执行过程中包含了当前交易的信息，如：
    • tx.origin（执行当前调用的外部账户的地址，不是合约地址）
  4. now：当前区块的时间戳，相当于block.timestamp。
  5. abi：这是一个关于当前合约ABI编码和解码函数的全局对象，包括：
    • abi.encode(...)
    • abi.encodePacked(...)
    • abi.encodeWithSelector(...)
    • abi.encodeWithSignature(...)
    • abi.decode(...)
  6. this：此变量指向当前合约，可用以调用合约自身的函数及合约地址。
  7. gasleft()：此函数返回当前函数还可使用的gas量。

以上就是Solidity支持的主要全局变量和函数。需要注意的是，因为这些全局变量和函数提供了关于区块链和交易的信息，所以它们只在函数执行期间有效。之后的代码执行可能会看到全新的值。

1.4 示例

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.25;

contract Variables {
    // 状态变量存储在链上
    string public hi = "hello";
    uint256 public i = 234;

    function doSomething() public view  {
        // 局部变量，定义在函数中，不在链上存储
        uint256 localVariable = 10;

        // 通过全局变量msg获取合约调用者地址
        address caller = msg.sender;

        // 通过全局变量block获取当前区块链高度
        uint bn = block.number;
      
    }
}

2. 常量

在Solidity中，有两种主要的方式可以声明不变的（不可修改的）值：常量Constants和Immutable。

2.1 常量Constants

constant关键字表示变量的值在编译时就被确定，且在整个合约生命周期中不会改变。它们不会占用存储空间，也不能与状态变量互动。constant通常用于定义固定的值，如数学常数、固定地址等。例如：

uint constant X = 32;
string constant TEXT = "Hello, World!";

在这里，X和TEXT在整个合约生命周期中都是不变的。

2.2 Immutable（不可变）

immutable是个较新的关键字。这种类型的变量在创建合约时可以被赋值一次，且此后其值在合约生命周期内不可更改。不同于constant，immutable变量的值可以在构造函数中进行计算并在运行时赋值。它们保存在合约的代码中，不占用存储空间。例如：

address immutable owner;
   
constructor() {
    owner = msg.sender;
}

在这个例子中，owner只在构造函数中被赋值，然后在合约生命周期内保持不变。

值得注意的是，尽管immutable和constant都是用来生成不可变的变量，但它们适用于不同的场景。如果你的值在编译时已知并且永远不会改变，应使用constant。如果你的值需要在运行时（例如在构造函数中）计算或稍后确定，应使用immutable。

2.3 示例

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.25;

contract Constants{
    address immutable public  owner;
    uint constant public num = 1234;

    constructor(){
         owner = msg.sender;
    }
    function setOwner(address _addr)public {
        owner = _addr;      // TypeError: Cannot write to immutable here: Immutable variables can only be initialized inline or assigned directly in the constructor.
    }

    function setNum(uint _num)public {
        num = _num;         // TypeError: Cannot assign to a constant variable.
    }
}
孟斯特

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