5.solidity的数据结构

一、主线

次课程主线：练习结构体和数组的使用

训练内容：把用户输入的 newStr 存储到 Struct 中，然后在把结构体存储到数组的永久性存储中；接着需要修改合约，当用户调用 sayHello 时需要传入 id，然后从数组中查找该 id 对应的结构体，如果找到就返回该 id 对应的打招呼短语，否则返回 strVar 作为兜底；

二、solidity 中的数据结构

struct: 结构体，把不同的数据类型的数据组成一个结构，可以是基础数据类型可以数据结构或者基础数据类型
array: 把相同数据类型的数据组成一个结构
mappping: 映射，键值对，对象，以低时间复杂度查找到某一个值

2.1 、结构体

结构体类比 go 里面的 struct，和 TS 中的 interface（或者 type ）类似。其作用就是提前约定你这个结构体里面存储了哪些字段，这些字段对应的值类型是什么。

2.1.1 声明

尝试声明一下结构体，使用 struct 关键字。

这个类比 TS 的 interface，又有点像是 class。这是因为后面这个 Info 可以当成构造函数一样调用，调用时传入对应的值，就可以创建实例对象；

但是肯定有类型声明的作用，真正的变量声明还需要等用的时候给变量做类型标识。

声明结构体的格式： struct 结构体名称 { value 的类型空格 key }

例如我们声明一个结构体，用于保存一次交易调用方发过来的信息：

用户输入的字符串
id
交易调用方的地址

代码如下：

go 复制代码

struct Info {
    string phrase;
    uint256 id;
    address addr;
}

2.1.2 实例化

所谓实例化就是创建一个对象，创建的时候按传入对应类型的值即可。

solidity 复制代码

Info memory info = Info(newString, _id, msg.sender); // memory 临时存放

从这段代码可以看出，Info 还发挥了类似构造函数的作用。，

2.2 数组

在 Solidity 中 array 数组是一种数据结构，声明数组要求数组中的各个成员的类型是相同的。这一点和其他强类型语言中的数组保持一致，和 JS 中不同，JS 中的数组对类型不做要求，JS 中的数组更像元组。

2.2.1 声明数组

例如我声明一个数组，用于保存所有交易发生时合约调用方传入的数据。声明的格式：类型 [] 变量名;

类型的话，可以是自定义的类型例如结构体。

2.2.2 数组创建

数组的创建，和结构体不同，创建和实例化同步完成。例如声明一个存放 Info 类型的数组，代码如下：

go 复制代码

Info [] infos;

2.2.3 练习

当用户调用 Helloworld 合约时，我们把数据存放到 Info 数组中。当用户调用 sayHello 时传入对应的 id，我们根据 id，从合约中找到他存的数据发送给用户。如果找不到就用 strVar 兜底。

java 复制代码

// SPDX-License-Identifier: MIT

pragma solidity ^0.8.20;


contract HelloWorld {

    struct Info {
        string phrase;
        uint256 id;
        address addr;
    }
    
    Info[] infos; // 数据默认存储在 storage 中吗？为啥它不用声明存储类型？
    string strVar = 'hello world';

    // 现在需要返回用户输 id 的指定内容
    function sayHello (uint256 _id ) public view returns(string memory) {
        // 遍历数组找到 _id 对应的那个
        for(uint256 i = 0; i < infos.length; i++) {
            if (infos[i].id == _id) {
                return addinfo(infos[i].phrase);
            }
        }

        // Warning: Unnamed return variable can remain unassigned. Add an explicit return with value to all non-reverting code paths or name the variable. 这个警告是说有些条件没有返回值
        return addinfo(strVar);

    }

  


    // 稍等一下在下面的 Deployed Contracts 中就有 了

    function setHelloWorld(string memory newString, uint256 _id) public {

        // 在这里新的 newString 存储到结构体当中
        
        // 操作一个数据结构的时候需要显式的声明其存储类型

        // address 不需要再单独声明变量（形参），可以从 msg 中获取，msg 升级 solidity 中的环境变量 EnviromentVariable，编译器提供的，无需声明即可访问

        // msg.sender 即谁调用合约的这笔交易是谁发起的：值是个地址

        // msg.value


        // 声明一个 Info 类型的变量需要掉用户 Info() 传入对应的实际值？这些由顺序吗？
        
        Info memory info = Info(newString, _id, msg.sender); // memory 临时存放

        infos.push(info);

    }

  


    function addinfo(string memory helloWorld) internal pure returns(string memory) {
        return string.concat(helloWorld, " from Frank's concat.");
    }

}

在这段代码中有几个小点：

for 循环语句的声明：for (uint256 i = 0; i < infos.length; i++)
address 即交易调用方的地址，可以从 msg 中获取。msg 是 solidity 中的环境变量 EnviromentVariable，编译器提供的，无需声明即可访问。
- msg.sender 即谁调用合约的这笔交易是谁发起的：值是个地址
- msg.value

2.3 mapping

mapping 是类似 JS 中的对象或者说叫做哈希表，是一种通过 key 获取对应的值的数据结构。

2.3.1 声明 mapping

mapping 是 key => value 结构，这个语法很像 php 的键值数组声明方式，但是注意，这个只是他的类型声明。

声明 mapping 格式： mapping(key 类型 => value 类型)+空格+变量名;

2.3.2 练习 mapping 使用

训练内容：

思考一个问题：结合上面的 setHello 是把结构体存储到了数组中，在 sayHello 方法中每次采用 for loop 查找数据，当很多人使用这个合约的时候，查找的次数和时间就会越来越多，需要的计算单元也会越来越多，这就导致你的交易越来越贵。

那怎么解决这个问题呢？

为了提高效率，我们使用 mapping 结构存储数据，把 id 当做key，用来查找数据可以一下子找到数据。

mapping 的操作，和 JS 的对象操作一样的：使用 [key] 操作符的方式访问数据，修改则直接对同名 key 赋新值即可。

scss 复制代码

mapping(uint256 => Info) infoBak;

// 赋值
// 完成对 值结构体的 赋值
Info memory info = Info(newString, _id, msg.sender)

// 赋值和修改呢
infoBak[_id] = info;

// 读取
infoBak[_id].phrase