【開發智能合約 — Solidity系列】實作篇Ep.6 -關於可視範圍(Visibility)
更新於 2023/05/16閱讀時間約 16 分鐘
為什麼要特別介紹可視範圍呢？ 試想，假如我們的合約裡有些非常重要的內容只能侷限於合約內使用，此時就可以運用可視範圍的技巧，將某些重要的功能、狀態鎖定在合約內使用，不隨意開放給外部調用，避免汙染內部，但有些又是共用的內容及功能時，我們就可以利用公開的可視範圍讓相同的功能能夠重複使用。
合約中又可以依照不同的分責區分可視範圍，在Solidity的世界中主要會分為兩大類型的可視範圍，分別是狀態變數(State Variable)跟功能(Function)。
狀態變數(State Variable)的可視範圍
public
這種可視範圍最為寬鬆，除了內部合約以外，繼承與外部合約也都能夠進行調用。
contract Base {
// [Scope]
// - inside Base Contract
// - inside contracts that inherit this contract
// - by other contracts
string public publicMsg = "public state variables"; function testScope() public virtual {
// ✔️ 可以存取「Base」的public 變數
require(bytes(publicMsg).length > 0, "cannot access public state variable");
}} contract Extend is Base { function testScope() public view override {
// ✔️ 可以存取「Base」的public 變數
require(bytes(publicMsg).length > 0, "cannot access public state variable");
}
}contract External {
function testScope() public {
// 宣告Base合約並呼叫其開放外部的Job
Base b = new Base(); // ✔️ 可以存取「Base」的public變數
b.publicMsg;
}
}internal
除了自身的合約以外，繼承的合約也能夠調用，但外部合約是不可視的。
contract Base {
// [Scope]
// - inside Base Contract
// - inside contracts that inherit this contract
string internal internalMsg = "internal state variables"; function testScope() public virtual {
// ✔️ 可以存取「Base」的internal 變數
require(bytes(internalMsg).length > 0, "cannot access internal state variable");
}} contract Extend is Base { function testScope() public view override {
// ✔️ 可以存取「Base」的internal 變數
require(bytes(internalMsg).length > 0, "cannot access internal state variable");
}
}contract External {
function testScope() public {
// 宣告Base合約並呼叫其開放外部的Job
Base b = new Base();
// ❌ 無法存取「Base」的internal變數
// @notice 語法檢測錯誤: not found or not visible after argument-dependent lookup in contract Base.
// b.internalMsg;
}
}private
這種可視範圍僅侷限於自身的合約之中，不可被外部合約調用，包括繼承的合約也是不可視的。
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.7.0;contract Base {
// State variables
// [Scope]
// - inside Base Contract
string private privateMsg = "private state variables";
function testScope() public virtual {
// ✔️ 可以存取「Base」的private 變數
require(bytes(privateMsg).length > 0, "cannot access private state variable");
}} contract Extend is Base {
function testScope() public view override {
// ❌ 無法使用基礎合約的私有狀態變數
// @notice 語法檢測錯誤: DeclarationError: Undeclared identifier.
// require(bytes(privateMsg).length > 0, "cannot access private state variable");
}
}contract External {
function testScope() public {
// 宣告Base合約並呼叫其開放外部的Job
Base b = new Base(); // ❌ 無法存取「Base」的private變數
// @notice 語法檢測錯誤: not found or not visible after argument-dependent lookup in contract Base.
// b.privateMsg;
}
}
功能(Function)的可視範圍
Function的部分比較特殊，擴增了external，這也是我們在傳統的程式語言中比較少見的一種應用，以下就讓我們來好好介紹這個部分。
external
僅外部的合約可以進行調用，內部以及繼承的合約皆不可視，主要用意是當我們不確定這個功能是否內部也會調用時，可以宣告為external，一旦宣告為external之後，內部要調用就得使用this.xxx()才能調用，另外參數的部分是使用Calldata作為來源，會減少許多不必要的Copy。
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.7.0;contract Base {
// [Scope]
// - by other contracts
function externalJob() external pure returns (string memory) {
return "external job called";
} function testScope() public virtual {
// ❌ 僅能由外部合約進行呼叫
// @notice 語法檢測錯誤: DeclarationError: Undeclared identifier. Did you mean "internalJob" or "externalJob"?
// externalJob(); // ✔️ 但可以使用這種方式在內部進行調用
this.externalJob();
}} contract External {
function testScope() public {
// 宣告Base合約並呼叫其開放外部的Job
Base b = new Base();
b.externalJob();
}
}
public
可視範圍就如同狀態變數的public一樣，除了內部合約以外，繼承與外部合約也都能夠進行調用。
contract Base {
// [Scope]
// - inside this contract
// - inside contracts that inherit this contract
// - by other contracts
function publicJob() public pure returns (string memory) {
return "public job called";
} function testScope() public virtual {
// ✔️ 可以存取「Base」的public Function
publicJob();
}} contract Extend is Base { function testScope() public view override {
// ✔️ 可以存取「Base」的public Function
publicJob();
}
}contract External {
function testScope() public {
// 宣告Base合約並呼叫其開放外部的Job
Base b = new Base(); // ✔️ 可以存取「Base」的public Function
b.publicJob();
}
}internal
可視範圍一樣同狀態變數的internal，除了自身的合約以外，繼承的合約也能夠調用，但外部合約是不可視的。
contract Base {
// [Scope]
// - inside this contract
// - inside contracts that inherit this contract
function internalJob() internal pure returns (string memory) {
return "internal job called";
} function testScope() public virtual {
// ✔️ 可以存取「Base」的internal Function
internalJob();
}} contract Extend is Base { function testScope() public view override {
// ✔️ 可以存取「Base」的internal Function
internalJob();
}
}contract External {
function testScope() public {
// 宣告Base合約並呼叫其開放外部的Job
Base b = new Base(); // ❌ 無法存取「Base」的internal Function
// @notice 語法檢測錯誤: not found or not visible after argument-dependent lookup in contract Base.
// b.internalJob();
}
}private
這種可視範圍僅侷限於自身的合約之中，不可被外部合約調用，包括繼承的合約也是不可視的。
contract Base {
// [Scope]
// - inside Base Contract
function privateJob() private pure returns(string memory) {
return "private job called";
} function testScope() public virtual {
// ✔️ 可以存取「Base」的private Function
privateJob();
}} contract Extend is Base { function testScope() public view override {
// ❌ 無法使用基礎合約的私有成員Function
// @notice 語法檢測錯誤: DeclarationError: Undeclared identifier
// privateJob();
}
}contract External {
function testScope() public {
// 宣告Base合約並呼叫其開放外部的Job
Base b = new Base(); // ❌ 無法存取「Base」的private Function
// @notice 語法檢測錯誤: not found or not visible after argument-dependent lookup in contract Base.
// b.privateJob();
}結語
以上是這次篇章介紹的可視範圍用法，撰寫一份安全的合約時，我們務必注意什麼能開放，開放到什麼程度，這些都與可視範圍息息相關，後續維護時也較能明確的界定範圍，不至於全部開放導致混亂，或者全部封閉導致一堆重複的內容。
今天的範例都在這裡「📦 solidity-remix-toturial/Ep6」歡迎自行取用。
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哈囉，我是阿Han，是一位 👩💻 軟體研發工程師，喜歡閱讀、學習、撰寫文章及教學，擅長以圖代文，化繁為簡，除了幫助自己釐清思路之外，也希望藉由圖解的方式幫助大家共同學習，甚至手把手帶您設計出高品質的軟體產品。
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這篇內容，將會講解什麼是變數範圍，以及與變數範圍相關的知識。包括變數範圍的簡介、實體變數、全域變數、局部變數、常數。
在 Solidity 中，constant 變量用於定義不可變的常數值。這些常數在合約的生命週期內不會改變，並且它們的值必須在宣告時設定。使用 constant 關鍵字可以節省 gas，因為它們在編譯時就已經被嵌入到字節碼中，不需要在運行時讀取存儲。
用法
定義常數：
常數變量必須在宣告時初始
msg.sender
定義：msg.sender 是 Solidity 中的一個全局變量，表示當前調用合約函數的外部地址。這個地址可以是普通用戶賬戶（EOA）或另一個智能合約。
用途：用於識別誰在調用當前函數。在每次函數調用期間，msg.sender 都會動態地更新為當前調用該函數的賬戶地址。
在Python中，有三種變數作用域：全域、區域和封閉。
區域作用域（Local Scope）：
在函式內部定義的變數具有區域作用域，它們只能在該函式內部訪問。
例如：
def my_function():
local_variable = 10
法律主要缺點就是模糊與不確定，卻也成其最大的優點，因為具有靈活和適應程度的契約規則。智能合約主要優點就是自主保證執行，卻構成其最大的限制，導致過度僵化和無法持續與環境同步。只有時間才能證明區塊鏈技術及是否會真正轉變且滲入我們的世界，也就是Web3世界的到來。而我相信智能法律合約將會是未來的發展趨勢！
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